JP2004029755A - Electroluminescence display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EL display device capable of realizing uniform display even when there is dispersion in the characteristics of pixel transistors and capable of removing a blur in a moving picture. <P>SOLUTION: In order to sufficiently charge/discharge the parasitic capacity of a source signal line and to program a prescribed current value on each pixel transistor, it is necessary to output a comparatively large current from a source driver circuit for outputting the current. When the large current is allowed to flow into the source signal line, the large current value is programmed in pixels and a current larger than a required current flows into each EL element 15. When a current of N=10 times is programmed, for instance, the current of 10 times is allowed to flow into the EL element 15 and the EL element 15 emits light at a luminance of ten times. In order to obtain prescribed light emitting luminance, the current flow time into the EL element 15 is shortened to 1/10 of one frame (1F). By this type of driving, the parasitic capacity of the source signal line can be sufficiently charged/discharged and the prescribed light emitting luminance can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機または無機エレクトロルミネッセンス(EL)素子を用いたEL表示パネルなどの自発光表示パネルに関するものである。また、これらの表示パネルの駆動回路(IC)に関するものである。EL表示パネルの駆動方法と駆動回路およびそれらを用いた情報表示装置などに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、アクティブマトリクス型表示装置では、多数の画素をマトリクス状に並べ、与えられた映像信号に応じて画素毎に光強度を制御することによって画像を表示する(例えば、特許文献1参照。)。たとえば、電気光学物質として液晶を用いた場合は、各画素に書き込まれる電圧に応じて画素の透過率が変化する。電気光学変換物質として有機エレクトロルミネッセンス(EL)材料を用いたアクティブマトリクス型の画像表示装置は画素に書き込まれる電流に応じて発光輝度が変化する。
【0003】
液晶表示パネルは、各画素はシャッタとして動作し、バックライトからの光を画素であるシャッタでオンオフさせることにより画像を表示する。有機EL表示パネルは各画素に発光素子を有する自発光型である。そのため、有機EL表示パネルは、液晶表示パネルに比べて画像の視認性が高い、バックライトが不要、応答速度が速い等の利点を有する。
【0004】
有機EL表示パネルは各発光素子(画素)の輝度は電流量によって制御される。つまり、発光素子が電流駆動型あるいは電流制御型であるという点で液晶表示パネルとは大きく異なる。
【0005】
有機EL表示パネルも単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式の構成が可能である。前者は構造が単純であるものの大型かつ高精細の表示パネルの実現が困難である。しかし、安価である。後者は大型、高精細表示パネルを実現できる。しかし、制御方法が技術的に難しい、比較的高価であるという課題がある。現在では、アクティブマトリクス方式の開発が盛んに行われている。アクティブマトリクス方式は、各画素に設けた発光素子に流れる電流を画素内部に設けた薄膜トランジスタ(トランジスタ)によって制御する。
【0006】
このアクティブマトリクス方式の有機EL表示パネルは、特開平8−234683号公報に開示されている。この表示パネルの一画素分の等価回路を図46に示す。画素16は発光素子であるEL素子15、第1のトランジスタ11a、第2のトランジスタ11bおよび蓄積容量19からなる。15は有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子である。本発明では、EL素子15に電流を供給(制御)するトランジスタ11aを駆動用トランジスタ11と呼ぶ。また、図46のトランジスタ11bのように、スイッチとして動作するトランジスタをスイッチ用トランジスタ11と呼ぶ。
EL素子15は多くの場合、整流性があるため、OLED(有機発光ダイオード)と呼ばれることがある。図46などではEL素子15としてダイオードの記号を用いている。
【0007】
ただし、本発明における発光素子はOLEDに限るものではなく、素子15に流れる電流量によって輝度が制御されるものであればよい。たとえば、無機EL素子が例示される。その他、半導体で構成される白色発光ダイオードが例示される。また、一般的な発光ダイオードが例示される。その他、発光トランジスタでもよい。また、発光素子は必ずしも整流性が要求されるものではない。双方向性ダイオードであってもよい。本発明のEL素子15はこのいずれでもよい。
【0008】
図46の例では、Pチャンネル型のトランジスタ11aのソース端子(S)をVdd(電源電位)とし、EL素子15のカソード(陰極)は接地電位(Vss)に接続される。一方、アノード(陽極)はトランジスタ11bのドレイン端子(D)に接続されている。一方、Pチャンネル型のトランジスタ11aのゲート端子はゲート信号線17aに接続され、ソース端子はソース信号線18に接続され、  ドレイン端子は蓄積容量19およびトランジスタ11aのゲート端子(G)に接続されている。
【0009】
画素16を動作させるために、まず、ゲート信号線17aを選択状態とし、ソース信号線18に輝度情報を表す映像信号を印加する。すると、トランジスタ11aが導通し、蓄積容量19が充電又は放電され、トランジスタ11bのゲート電位は映像信号の電位に一致する。ゲート信号線17aを非選択状態とすると、トランジスタ11aがオフになり、トランジスタ11bは電気的にソース信号線18から切り離される。しかし、トランジスタ11aのゲート電位は蓄積容量(コンデンサ)19によって安定に保持される。トランジスタ11aを介してEL素子15に流れる電流は、トランジスタ11aのゲート/ソース端子間電圧Vgsに応じた値となり、EL素子15はトランジスタ11aを通って供給される電流量に応じた輝度で発光し続ける。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−147659号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示パネルは、自発光デバイスではないため、バックライトを用いないと画像を表示できないという問題点がある。バックライトを構成するためには所定の厚みが必要であるため、表示パネルの厚みが厚くなるという問題があった。また、液晶表示パネルでカラー表示を行うためには、カラーフィルターを使用する必要がある。そのため、光利用効率が低いという問題点があった。また、色再現範囲が狭いという問題点があった。
【0012】
有機EL表示パネルは、低温ポリシリコントランジスタアレイを用いてパネルを構成する。しかし、EL素子は、電流により発光するため、トランジスタの特性にバラツキがあると、表示ムラが発生するという課題があった。
【0013】
表示ムラは、画素を電流プログラム方式の構成を採用することにより低減することが可能である。電流プログラムを実施するためには、電流駆動方式のドライバ回路が必要である。しかし、電流駆動方式のドライバ回路にも電流出力段を構成するトランジスタ素子にバラツキが発生する。そのため、各出力端子からの階調出力電流にバラツキが発生し、良好な画像表示ができないという課題があった。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための第1の本発明は、ゲート信号線と、ソース信号線と、プログラム電流を出力するソースドライバ回路と、ゲートドライバ回路と、マトリックス状に配置されたEL素子と、前記EL素子に流す電流を供給する駆動用トランジスタと、前記EL素子の電流経路に配置された第1のトランジスタと、前記駆動用トランジスタに前記プログラム電流を伝達する経路を構成する第2のトランジスタとを具備し、前記ソースドライバ回路は、前記ソース信号線に前記プログラム電流を出力し、前記ゲートドライバ回路は、前記ゲート信号線に接続され、前記第2のトランジスタのゲート端子は、前記ゲート信号線に接続され、前記第2のトランジスタのソース端子は、前記ソース信号線に接続され、前記第2のトランジスタのドレイン端子は、前記駆動用トランジスタのドレイン端子に接続され、前記ゲートドライバ回路は、複数の前記ゲート信号線を選択して、前記プログラム電流を複数の画素の前記駆動用トランジスタに供給するEL表示装置である。
【0015】
この目的を達成するために本発明のEL表示パネル(EL表示装置)のドライバ回路は、単位電流を出力する複数のトランジスタを具備し、このトランジスタの個数を変化させることにより出力電流を出力するものである。また、多段のカレントミラー回路で構成されたことを特徴としている。信号の受け渡しが電圧受け渡しとなるトランジスタ群は密に形成し、カレントミラー回路の群との信号の受け渡しは、電流受け渡しの構成を採用する。また、基準電流は、複数のトランジスタで行う。
【0016】
【発明の実施の形態】
本明細書において各図面は理解を容易にまたは/および作図を容易にするため、省略または/および拡大縮小した箇所がある。たとえば、図11に図示する表示パネルの断面図では薄膜封止膜111などを十分厚く図示している。一方、図10において、封止フタ85は薄く図示している。また、省略した箇所もある。
たとえば、本発明の表示パネルなどでは、反射防止のために円偏光板などの位相フィルムが必要である。しかし、本明細書の各図面では省略している。以上のことは以下の図面に対しても同様である。また、同一番号または、記号等を付した箇所は同一もしくは類似の形態もしくは材料あるいは機能もしくは動作を有する。
【0017】
なお、各図面等で説明した内容は特に断りがなくとも、他の実施例等と組み合わせることができる。たとえば、図8の表示パネルにタッチパネルなどを付加し、図157、図159から図161に図示する情報表示装置とすることができる。また、拡大レンズ1582を取り付け、ビデオカメラ(図159など参照のこと)などに用いるビューファインダ(図58を参照のこと)を構成することもできる。また、図4、図15、図18、図21、図23、図29、図30、図35、図36、図40、図41、図44、図100などで説明した本発明の駆動方法は、いずれの本発明の表示装置または表示パネルに適用することができる。
【0018】
なお、本明細書では、駆動用トランジスタ11、スイッチング用トランジスタ11は薄膜トランジスタとして説明するが、これに限定するものではない。薄膜ダイオード(TFD)、リングダイオードなどでも構成することができる。また、薄膜素子に限定するものではなく、シリコンウエハに形成したトランジスタでもものでもよい。基板71をシリコンウエハで形成すればよい。もちろん、FET、MOS−FET、MOSトランジスタ、バイポーラトランジスタでもよい。
これらも基本的に薄膜トランジスタである。その他、バリスタ、サイリスタ、リングダイオード、ホトダオード、ホトトランジスタ、PLZT素子などでもよいことは言うまでもない。つまり、本発明のトランジスタ素子11、ゲートドライバ回路12、ソースドライバ回路14などは、これらのいずれでも使用することができる。
【0019】
以下、本発明のELパネルについて図面を参照しながら説明をする。有機EL表示パネルは、図10に示すように、画素電極としての透明電極105が形成されたガラス板71(アレイ基板)上に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層などからなる少なくとも1層の有機機能層(EL層)15、及び金属電極(反射膜)(カソード)106が積層されたものである。透明電極(画素電極)105である陽極(アノード)にプラス、金属電極(反射電極)106の陰極(カソード)にマイナスの電圧を加え、すなわち、透明電極105及び金属電極106間に直流を印加することにより、有機機能層(EL層)15が発光する。
【0020】
金属電極106には、リチウム、銀、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銅または各々の合金等の仕事関数が小さなものを用いることが好ましい。特に、例えばAl−Li合金を用いることが好ましい。また、透明電極105には、ITO等の仕事関数の大きな導電性材料または金等を用いることができる。なお、金を電極材料として用いた場合、電極は半透明の状態となる。なお、ITOはIZOなどの他の材料でもよい。この事項は他の画素電極105に対しても同様である。
【0021】
なお、封止フタ85とアレイ基板71との空間には乾燥剤107を配置する。
これは、EL膜15は湿度に弱いためである。乾燥剤107によりシール剤を浸透する水分を吸収しEL膜15の劣化を防止する。
【0022】
図10はガラスのフタ85を用いて封止する構成であるが、図11のようにフィルム(薄膜でもよい。つまり、薄膜封止膜である)111を用いた封止であってもよい。たとえば、封止フィルム(薄膜封止膜)111としては電解コンデンサのフィルムにDLC(ダイヤモンド ライク カーボン)を蒸着したものを用いることが例示される。このフィルムは水分浸透性が極めて悪い(防湿性能が高い)。このフィルムを封止膜111として用いる。また、DLC(ダイヤモンドライク カーボン)膜などを電極106の表面に直接蒸着する構成ものよいことは言うまでもない。その他、樹脂薄膜と金属薄膜を多層に積層して、薄膜封止膜を構成してもよい。
【0023】
薄膜の膜厚はn・d(nは薄膜の屈折率、複数の薄膜が積層されている場合はそれらの屈折率を総合(各薄膜のn・dを計算)にして計算する。dは薄膜の膜厚、複数の薄膜が積層されている場合はそれらの屈折率を総合して計算する。)が、EL素子15の発光主波長λ以下となるようにするとよい。この条件を満足させることにより、EL素子15からの光取り出し効率が、ガラス基板で封止した場合に比較して2倍以上になる。また、アルミニウムと銀の合金あるいは混合物あるいは積層物を形成してもよい。
【0024】
以上のようにフタ85を用いず、封止膜111で封止する構成を薄膜封止と呼ぶ。基板71側から光を取り出す「下取り出し(図10を参照、光取り出し方向は図10の矢印方向である)」の場合の薄膜封止は、EL膜を形成後、EL膜上にカソードとなるアルミ電極を形成する。次にこのアルミ膜上に緩衝層としての樹脂層を形成する。緩衝層としては、アクリル、エポキシなどの有機材料が例示される。また、膜厚は1μm以上10μm以下の厚みが適する。さらに好ましくは、膜厚は2μm以上6μm以下の厚みが適する。この緩衝膜上の封止膜74を形成する。緩衝膜がないと、応力によりEL膜の構造が崩れ、筋状に欠陥が発生する。封止膜111は前述したように、DLC(ダイヤモンド ライク カーボン)、あるいは電界コンデンサの層構造(誘電体薄膜とアルミ薄膜とを交互に多層蒸着した構造)が例示される。
【0025】
EL層15側から光を取り出す「上取り出し図11を参照、光取り出し方向は図11の矢印方向である」の場合の薄膜封止は、EL膜15を形成後、EL膜15上にカソード(アノード)となるAg−Mg膜を20オングストローム以上300オングストロームの膜厚で形成する。その上に、ITOなどの透明電極を形成して低抵抗化する。次にこの電極膜上に緩衝層としての樹脂層を形成する。この緩衝膜上に封止膜111を形成する。
【0026】
EL層15から発生した光の半分は、反射膜106で反射され、アレイ基板71と透過して出射される。しかし、反射膜106には外光を反射し写り込みが発生して表示コントラストを低下させる。この対策のために、アレイ基板71にλ/4板108および偏光板(偏光フィルム)109を配置している。これらは一般的に円偏光板(円偏光シート)と呼ばれる。
【0027】
なお、画素が反射電極の場合はEL層15から発生した光は上方向に出射される。したがって、位相板108および偏光板109は光出射側に配置することはいうまでもない。なお、反射型画素は、画素電極105を、アルミニウム、クロム、銀などで構成して得られる。また、画素電極105の表面に、凸部(もしくは凹凸部)を設けることでEL層15との界面が広くなり発光面積が大きくなり、また、発光効率が向上する。なお、カソード106(アノード105)となる反射膜を透明電極に形成する、あるいは反射率を30%以下に低減できる場合は、円偏光板は不要である。写り込みが大幅に減少するからである。また、光の干渉も低減し望ましい。
【0028】
EL表示パネルのEL素子15から放射される光は指向性がないため、また、この光はEL素子15が形成された基板71を介して外部の空間に出射される。そのため、屈折率の高い基板(屈折率は1.5程度)から、空間(屈折率1.0)に光が出射される際、2/3の光はスネルの法則に基づく臨界角以上となり、空間に出射されない(つまり、EL素子15が発生した光の2/3は基板71からでることができない)。基板71に閉じ込められた光は、基板71内で乱反射しハレーション(図420を参照のこと。基板71内を光4093が乱反射する)となり、EL表示パネルの表示コントラストを低下させる。また、発熱の要因となり好ましいことではない。
【0029】
この課題を解決するために、本発明では、図410に図示するように、土手(リブ)101材料として、光吸収材料を用いている。以後、光吸収材料で形成した土手を光吸収土手4101と呼ぶ。光吸収土手4101とすることにより、基板71などで発生するハレーションの発生を防止でき、表示コントラストを格段に向上できる。
【0030】
つまり、図420に図示するように、基板71内で乱反射する光4093が光吸収膜4101(4102)で吸収される。なお、光吸収膜4102(4101)は図421に図示するように、有効領域A(画像表示に有効な光が通過する画面50(画像表示に有効な光が出射する領域)以外の無効領域(有効領域A以外)に形成または配置することが好ましい。また、図422に図示するように、封止フタ85にも光吸収膜4102(4101)を形成または配置することが好ましい。特に封止フタ85を黒色材料などで形成することも有効である。
【0031】
光吸収膜を構成する物質としては、アクリル樹脂などの有機材料にカーボンを含有させたもの、黒色の色素あるいは顔料を有機樹脂中に分散させたもの、カラーフィルターの様にゼラチンやカゼインを黒色の酸性染料で染色したものが例示される。その他、単一で黒色となるフルオラン系色素を発色させて用いたものでもよく、緑色系色素と赤色系色素とを混合した配色ブラックを用いることもできる。また、スパッタにより形成されたPrMnO3膜、プラズマ重合により形成されたフタロシアニン膜等が例示される。
【0032】
以上の材料はすべて黒色の材料であるが、光吸収膜としては、表示素子が発生する光色に対し、補色の関係の材料を用いても良い。例えば、カラーフィルター用の光吸収材料を望ましい光吸収特性が得られるように改良して用いれば良い。
基本的には前記した黒色吸収材料と同様に、色素を用いて天然樹脂を染色したものを用いても良い。また、色素を合成樹脂中に分散した材料を用いることができる。色素の選択の範囲は黒色色素よりもむしろ幅広く、アゾ染料、アントラキノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料などから適切な1種、もしくはそれらのうち2種類以上の組み合わせでも良い。
【0033】
また、光吸収膜としては金属材料を用いてもよい。たとえば、六価クロムが例示される。六価クロムは黒色であり、光吸収膜として機能する。その他、オパールガラス、酸化チタンなどの光散乱材料であってもよい。光を散乱させることにより、結果的に光を吸収することと等価になるからである。
【0034】
また、図411に図示するように、画素16を構成するトランジスタ11の領域(トランジスタ形成領域4111)にも光吸収膜4102を形成または配置することが好ましい。トランジスタ11に光が入射するとホトコンダクタ現象が発生し、トランジスタのオフ特性が悪くなるからである。
【0035】
なお、光吸収膜4102は、ゲートドライバ回路12の裏面にも形成し、基板71に閉じ込められた光が前記ドライバ回路12に入射しないようにする。同様に、ソースドライバ回路(IC)14の裏面にも形成することが好ましい。これは、図271でベースアノード線2631を形成するのと同様の理由からである。
【0036】
EL表示パネルでは、EL素子15部に外部の水分が侵入することを防止するため、封止フタ85と基板71とをはりあわせる。その際、狭額縁化を実現するために、はり合わせ箇所をゲートドライバ回路12の上にしている。しかし、はり合わせ部に圧力がかかると、この圧力のために、ゲートドライバ回路12が破壊することがある。特に、はり合わせ箇所の接着層4123を均一にするため、接着層4123を構成する接着材にビーズ4121を混入させる(図412を参照のこと)。このビーズ4121が加圧されて、ゲートドライバ回路12にめり込み、ゲートドライバ回路12を破壊することがある。なお、ゲートドライバ回路12などの構成については後ほど説明する。
【0037】
この課題に対して、本発明では、ゲートドライバ回路12上に層間絶縁膜102を形成している。層間絶縁膜102の膜厚は0.5μm以上2.0μm以下とすることが好ましい。特に、0.8μm以上1.6μm以下とすることが好ましい。さらに層間絶縁膜102上に土手101の形成と同時に形成した光吸収土手4101(土手材料4124)を形成している。なお、便宜上、光吸収土手4101と記載するが、ゲートドライバ回路12上に形成した土手は、土手としての機能を発揮するものではなく、ビーズ4121のめり込みによるゲートドライバ回路12の破壊を防止することを主目的とするものである。
【0038】
光吸収土手4101は、ゲートドライバ回路12に入射する光を遮光する効果も発揮する。光吸収土手4101の膜厚は、画素16の土手101の高さと同一の高さをなる。光吸収土手4101の膜厚は、0.5μm以上2.0μm以下とすることが好ましい。特に、0.8μm以上1.6μm以下とすることが好ましい。なお、光吸収土手4101の主材料はアクリル系の樹脂材料を用いることが好ましい。
【0039】
さらに、光吸収土手4101上にカソード電極とするアルミニウム薄膜106を形成している。アルミニウム薄膜106は、画素16のカソード電極と同時に形成する。アルミニウム薄膜106を形成することにより、防湿性能が格段に向上する。アルミニウム薄膜106の膜厚は、0.1μm以上1.5μm以下とすることが好ましい。特に、0.2μm以上1.0μm以下とすることが好ましい。なお、この薄膜はアルミニウムに限定するものではなく、カソード電極を構成する材料で形成すればよい。
【0040】
以上のように、ゲートドライバ回路12上に、層間絶縁膜102、光吸収土手4101、アルミニウム薄膜106を形成することにより、封止フタ85の取り付けによるゲートドライバ回路12の破壊はなくなる。また、十分な防湿性を得ることができる。
【0041】
特に、図412では、矢印で示すように、アルミニウム薄膜106で光吸収土手4101、層間絶縁膜102の側面部まで被覆している。この被覆により水分の浸入を完全に防止することができる。さらに好ましくは、アルミニウム薄膜106上に無機材料からなる薄膜を形成すること好ましい。無機材料からなる薄膜とは、SiO2、SiNxが例示される。その他、Al2O3、Ta2O3などであってもよいことは言うまでもない。無機材料からなる薄膜は0.1μm以上形成することが好ましい。また、図412に図示する側面にも形成する。なお、薄膜は、DLC(ダイヤモンド ライク カーボン)を蒸着したものを用いてもよい。
【0042】
ビーズ4121の直径は、5μm以上30μm以下が好ましく、さらには、8m以上15μm以下が好ましい。また、接着層4123の幅は、0.8mm以上2mm以下とすることが好ましい。また、ビーズの材質は、樹脂ビーズを用いることが好ましい。
【0043】
図412の実施例では、ゲートドライバ回路12上に封止フタ85の接着層4123を配置するとした。しかし、本発明はこれに限定するものではない。図413に図示するように、ゲートドライバ回路12上を避けて接着層4123を配置してもよい。図413のように構成することにより、ビーズ4121などによる、ゲートドライバ回路12の破壊はなくなる。
【0044】
図413では、接着層4123はゲートドライバ回路12の電源配線4131上には形成している。電源配線4131に圧力が印加されても破壊することがないからである。図414のBで示す範囲が、封止フタ85と接着する接着層4123を塗布する範囲(接着の範囲)である。ゲートドライバ回路12には、電源配線4131から電圧供給線4141で電圧が供給されている。
【0045】
ビーズ4121を用いずに、接着層4123の膜厚を均一にするためには、図415に図示するように、封止フタ85に凸部4151を形成すればよい(図415の点線で示す)。凸部4151をプレス加工することにより容易に形成できる。凸部4151は封止フタ85に形成することに限定するものではなく、基板71側に形成してもよい。
【0046】
凸部4151の下層には、図415に図示するように、ゲートドライバ回路12は配置されないようにすることが好ましい。また、図416に図示するようにソースドライバ回路14も基板71に直接形成する場合は、ソースドライバ14上も避けて形成することが好ましい。ただし、図416のように凸部4151を線状(4151a、4151b)に形成すると塗布した接着剤(接着層4123となる)の逃げ場がない。したがって、図417に図示するように凸部4151はドット状に形成あるいは配置することが好ましい。このドット状とは、図416のように、完全に途切れることがない線状以外の状態を意味する。線状の凸部4151であっても、その一部が途切れていればそこが接着剤の逃げ場となるからである。したがって、ドット状とは、線状であってもよい。その他の構成は、図412と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
【0047】
図412は封止フタ85により、封止する構成であった。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、図418に図示するように、薄膜111で封止してもよい(薄膜封止膜111)。他の構成は図412と同様である。先にも説明したように、薄膜封止膜111は電解コンデンサのフィルムにDLC(ダイヤモンド ライク カーボン)を蒸着したものを用いることが例示される。防湿性が非常に良好である。このフィルムを封止膜111して用いる。また、DLC膜などを電極106の表面に直接蒸着する構成ものよいことは言うまでもない。
【0048】
ソースドライバ回路14として、ソースドライバICをCOG実装(チップ オン ガラス実装工法)する場合は、実装に注意を払う必要がある。EL素子15を構成するEL材料はガラス転移温度が低く、COG実装時の加熱により劣化する恐れがあるからである。一般的に有機EL材料は、100度(摂氏)以上の温度が1分間印加されると特性劣化を引き起こす。
【0049】
この課題に対処するためには、COG実装するドライバICとEL膜が形成された箇所(表示画面50)までの距離を一定以上離せばよい。実験によれば、COG実装時に印加される最高加熱温度をCとし、COG実装するICの端子位置端から一番近いEL素子形成部までの距離をKとした時、K(mm) > C/120(mm)の関係を満足させることが好ましい。さらに好ましくは、K(mm) > C/100(mm)の関係を満足させることが好ましい。
【0050】
この条件が満足できない場合は、図419に図示するように、COG実装時に、ICチップと表示画面50間に、放熱板4191(放熱手段)を配置して行う。放熱板4191により、COG実装時の熱が、表示画面50にまで伝達されることを防止できる。放熱板4191とは、金属など、基板71を構成する材料よりも熱伝導率が良好なものであればいずれの構成あるいは材料でもよい。
【0051】
図418のように、薄膜封止構成を採用する場合は、封止薄膜111に金属板4231などを配置または取り付け、放熱させることも有効である(図423)。封止薄膜111上にシリコン材料からなる接着剤を塗布し、放熱効果のある金属板4231などを配置する。もちろん、金属板(金属シート)4231に限定するものではなく、放熱効果があればいずれの材料でもよい。たとえば、ダイヤモンド薄膜、カーボンなどの有機材料が例示される。なお、接着層4123は必ず必要なものではなく、封止薄膜111に金属板4231を密着する構成でもよい。
【0052】
さらに放熱効果を良好なものとするには、図426に図示するように、金属板4231の表面に凹凸を形成すればよい。
【0053】
図423に図示するように、封止薄膜111の全面に接着層4123を塗布すると、接着層が硬化する時の収縮により、封止薄膜111が破壊されることがある。この課題に対応するためには、図424に図示するように、接着剤4123をドット状に塗布するとよい(点在状)。もちろん、線状に接着剤4123を塗布してもよい。
【0054】
カソード106での映り込みを抑制するためには、図425に図示する構成を採用するとよい。図425では、カソード電極106(図425では4251)を非常に薄く形成している。そのため、図425ではカソード電極4251としている。カソード電極4251の膜厚は、100オングストローム以上1000オングストローム以下にする。さらに好ましくは、200オングストローム以上500オングストローム以下にする。カソード電極4251を薄く形成することにより、カソード電極は半透過状態となるため、映り込みは減少する。しかし、カソード電極4251が薄いと抵抗値が高くなる。
【0055】
この対策のため、図425に図示するように、カソード電極4251に積層して透明材料からなる導電体膜4253を形成する。導電体膜4253としては、ITOまたはIZOが例示される。なお、透明導電体膜4253はカーボンのように光吸収性のある導電体膜としてもよい。カーボンなどにより映り込みが抑制されるからである。
【0056】
透明導電体膜4253上にさらに封止薄膜111を形成するか、もしくは透明導電体膜4253上に直接、微細なビーズ4252を散布する。ビーズの直径は、1μm以上10μm以下にすることが好ましい。この上に、ビーズ4252を固定する固定材4254を塗布あるいは蒸着により形成する。固定材4254、SiO2、SiOxなどの無機材料、またはポリビニールアルコール、ポリイミドなどの有機材料等を用いることができる。その他、アクリル系の樹脂の他にエポキシ系接着剤、またはポリエステル系接着剤等を用いることができる。なお、固定材4254の厚みは100μm以下とする。
【0057】
なお、画素電極105などに薄膜を蒸着する際は、アルゴン雰囲気中でEL膜15を成膜するとよい。また、画素電極105としてのITO上にカーボン膜を20以上50nm以下で成膜することにより、界面の安定性が向上し、発光輝度および発光効率も良好なものとなる。また、EL膜15は蒸着で形成することに限定するものではなく、インクジェットで形成してもよいことは言うまでもない。特に高分子有機EL材料ではこのインクジェット工法は有効である。この場合は、高分子有機EL材料を塗布する箇所に親水膜を形成しておくとよい。
【0058】
高分子EL材料はインクジェット工法で形成するため、良好に基板71に塗布する必要がある。基本的には、図429の(a)に図示するように、土手101で周囲を囲み、この土手101内に高分子EL材料4291を塗布する。しかし、図429の(a)に図示するように、周囲が土手101で取り囲まれていると、Cで示すような周辺部に高分子EL材料4291が塗布されない箇所が発生する。
【0059】
この課題に対して、本発明は図429の(b)に図示するように、土手101のDの箇所を除去している(土手101は途切れている)。このように、特に土手101の4角を除去することにより、高分子EL材料4291は画素の周辺部まで良好に塗布できる。
図428は、本発明の土手101の形状および配置を図示している。土手101は縦方向にドット状に点在する土手101aと、横方向にドット状に点在する土手101bから構成される。
【0060】
なお、図430に図示するように、高分子EL材料4291が塗布される領域が、円形(四角形以外)の場合にあっても、図に示すように、Cの箇所の土手101を除去した構造を採用すると良い。
【0061】
以下、本発明のEL表示パネル構造の理解を容易とするため、まず、本発明の有機EL表示パネルの製造方法について説明をする。
【0062】
封止フタ85、基板71の放熱性を良くするため、基板はサファイアガラスで形成してもよい。また、熱伝導性のよい薄膜あるいは厚膜を形成したりしてもよい。たとえば、ダイヤモンド薄膜(DLCなど)を形成した基板を使用することが例示される。もちろん、石英ガラス基板、ソーダガラス基板を用いてもよい。
その他、アルミナなどのセラミック基板を使用したり、銅などからなる金属板を使用したり、絶縁膜に金属膜、カーボン膜を蒸着あるいは塗布などのコーティングしたものを用いてもよい。画素電極105を反射型とする場合は、基板材料としては基板の表面方向より光が出射される。したがって、ガラス、石英や樹脂等の透明ないし半透明材料に加えてステンレスなどの非透過材料を用いることもできる。
【0063】
また、封止フタ85、基板71の外部あるいは内部に、画素形状に対応してマイクロレンズを形成または配置してもよい。マイクロレンズを構成することにより、EL膜から放射する光の指向性が狭くなり、高輝度化を実現することができる。
【0064】
本発明の実施例では、カソード電極106などを金属膜で形成するとしたが、これに限定するものではなく、ITO、IZOなどの透明膜で形成してもよい。
このようにEL素子15のアノードとカソードの両方の電極を透明電極にすることにより、透明EL表示パネルを構成できる(もちろん、一方を光透過性のある金属膜で形成してもよい。あるいは、極薄い金属膜をカソード電極とし、このカソード電極上にITOなどの透明導電体材料を積層して構成してもよい)。金属膜を使わずに透過率を約80%まで上げることにより、文字や絵を表示しながら表示パネルの向こう側がほとんど透けて見えるように構成できる。
【0065】
封止フタ85、71はプラスチック基板を用いてもよいことは言うまでもない。プラスチック基板はわれにくく、また、軽量のため携帯電話の表示パネル用基板として最適である。プラスチック基板は、芯材となるベース基板の一方の面に補助の基板を接着剤で貼り合わせて積層基板として用いることが好ましい。もちろん、これらの基板等は板に限定するものではなく、厚さ0.05mm以上0.3mm以下のフィルムでもよい。
【0066】
ベース基板の基板として、脂環式ポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。このような脂環式ポリオレフィン樹脂として日本合成ゴム社製ARTONの厚さ200μmの1枚板が例示される。ベース基板の一方の面に、耐熱性、耐溶剤性または耐透湿性機能を持つハードコート層、および耐透気性機能を持つガスバリア層が形成されたポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂あるいはポリエーテルスルホン樹脂などからなる補助の基板(あるいはフィルムもしくは膜)を配置する。
【0067】
以上のように基板71などをプラスチックで構成する場合は、基板71などはベース基板と補助基板から構成する。ベース基板の他方の面に、前述と同様にハードコート層およびガスバリア層が形成されたポリエーテルスルホン樹脂などからなる補助基板(あるいはフィルムもしくは膜)を配置する。補助基板の光学的遅相軸と補助基板の光学的遅相軸とのなす角度が90度となるようにすることが好ましい。なお、ベース基板と補助基板とは接着剤もしくは粘着剤を介して貼り合わせて積層基板とする。
【0068】
接着剤としてはUV(紫外線)硬化型でアクリル系の樹脂からなるものを用いることが好ましい。また、アクリル樹脂はフッ素基を有するものを用いることが好ましい。その他、エポキシ系の接着剤あるいは粘着剤を用いてもよい。接着剤あるいは粘着剤の屈折率は1.47以上1.54以下のものを用いることが好ましい。また、基板の屈折率との屈折率差が0.03以下となるようにすることが好ましい。特に接着剤は先に記載いたような酸化チタンなどの光拡散材を添加し、光散乱層として機能させることが好ましい。
【0069】
補助基板および補助基板をベース基板に貼り合わせる際には、補助基板の光学的遅相軸と補助基板の光学的遅相軸とがなす角度を45度以上120度以下にすることが好ましい。さらに好ましくは80度以上100度以下することがよい。
この範囲にすることにより、補助基板および補助基板であるポリエーテルスルホン樹脂などで発生する位相差を積層基板内で完全に打ち消すことができる。したがって、表示パネル用プラスチック基板は位相差の無い等方性基板として扱うことができるようになる。したがって、円偏光板を使用した構成で、位相状態が異なることによる表示パネルのムラが発生しない。もちろん、円偏光板に関する事項は、基板がプラスチックに限定されるものではなく、ガラス基板の場合にも有効であることは言うまでもない。基板表面で反射する外光によるコントラスト低下を有効に抑制などできるからである。
【0070】
この構成により、位相差を持ったフィルム基板またはフィルム積層基板に比べて、著しく汎用性が広がる。つまり、位相差フィルムを組み合わせることにより直線偏光を楕円偏光に設計どおりに変換できるようになるからである。基板などに位相差があるとこの位相差により設計値との誤差が発生する。
【0071】
ここで、ハードコート層としては、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂またはアクリル系樹脂等を用いることができ、ストライプ状電極(単純マトリックス型EL表示パネル)あるいは画素電極(アクティブマトリックス型表示パネル)を透明導電膜の第1のアンダーコート層とを兼ねる。
【0072】
また、ガスバリア層としては、SiO2、SiOxなどの無機材料、またはポリビニールアルコール、ポリイミドなどの有機材料等を用いることができる。粘着剤、接着剤などとしては、先に記述したアクリル系の他にエポキシ系接着剤、またはポリエステル系接着剤等を用いることができる。なお、接着層の厚みは100μm以下とする。ただし、基板など表面の凹凸を平滑化するために10μm以上とすることが好ましい。
【0073】
トランジスタ11はLDD(lightly doped drain)構造を採用することが好ましい。また、本明細書ではEL素子としてEL素子(OEL、PEL、PLED、OLEDなど多種多様な略称で記述される)15を例にあげて説明するがこれに限定するものではなく、無機EL素子にも適用されることは言うまでもない。
【0074】
まず、有機EL表示パネルに用いられるアクティブマトリックス方式は、
特定の画素を選択し、必要な表示情報を与えられること。
1フレーム期間を通じてEL素子に電流を流すことができることという2つの条件を満足させなければならない。
【0075】
この2つの条件を満足させるため、図46に図示する従来の有機ELの画素構成では、第1のトランジスタ11bは画素を選択するためのスイッチング用トランジスタ、第2のトランジスタ11aはEL素子(EL膜)15に電流を供給するための駆動用トランジスタとする。
【0076】
この構成を用いて階調を表示させる場合、駆動用トランジスタ11aのゲート電圧として階調に応じた電圧を印加する必要がある。したがって、駆動用トランジスタ11aのオン電流のばらつきがそのまま表示に現れる。
【0077】
トランジスタのオン電流は単結晶で形成されたトランジスタであれば、きわめて均一であるが、安価なガラス基板に形成することのできる形成温度が450度以下の低温ポリシリ技術で形成した低温多結晶トタンジスタでは、そのしきい値のばらつきが±0.2V〜0.5Vの範囲でばらつきがある。そのため、駆動用トランジスタ11aを流れるオン電流がこれに対応してばらつき、表示にムラが発生する。これらのムラは、しきい値電圧のばらつきのみならず、トランジスタの移動度、ゲート絶縁膜の厚みなどでも発生する。また、トランジスタ11の劣化によっても特性は変化する。
【0078】
この現象は、低温ポリシリコン技術に限定されるものではなく、プロセス温度が450度(摂氏)以上の高温ポリシリコン技術でも、固相(CGS)成長させた半導体膜を用いてトランジスタなどを形成したものでも発生する。その他、有機トランジスタでも発生する。アモルファスシリコントランジスタでも発生する。
【0079】
以下に説明する本発明は、これらの技術に対応し、対策できる構成あるいは方式である。なお、本明細書では低温ポリシリコン技術で形成したトランジスタを主として説明する。
【0080】
したがって、図46のように、電圧を書き込むことにより、階調を表示させる方法では、均一な表示を得るために、デバイスの特性を厳密に制御する必要がある。しかし、現状の低温多結晶ポリシリコントランジスタなどではこのバラツキを所定範囲以内の抑えるというスペックを満足できない。
【0081】
本発明のEL表示装置の画素構造は、具体的には図1に示すように単位画素が最低4つからなる複数のトランジスタ11ならびにEL素子により形成される。
画素電極はソース信号線と重なるように構成する。つまり、ソース信号線18上に絶縁膜あるいはアクリル材料からなる平坦化膜を形成して絶縁し、この絶縁膜上に画素電極105を形成する。このようにソース信号線18上の少なくとも1部に画素電極を重ねる構成をハイアパーチャ(HA)構造と呼ぶ。不要な干渉光などが低減し、良好な発光状態が期待できる。
【0082】
ゲート信号線(第1の走査線)17aをアクティブ(ON電圧を印加)とすることによりEL素子15の駆動用のトランジスタ11aおよびスイッチ用トランジスタ11cを通して、前記EL素子15に流すべき電流値をソースドライバ回路14から流す。また、トランジスタ11aのゲートとドレイン間を短絡するようにトランジスタ11bがゲート信号線17aアクティブ(ON電圧を印加)となることにより開くと共に、トランジスタ11aのゲートとソース間に接続されたコンデンサ(キャパシタ、蓄積容量、付加容量)19にトランジスタ11aのゲート電圧(あるいはドレイン電圧)を記憶する(図3の(a)を参照のこと)。
【0083】
なお、コンデンサ(蓄積容量)19の大きさは、0.2pF以上2pF以下とすることがよく、中でもコンデンサ(蓄積容量)19の大きさは、0.4pF以上1.2pF以下とすることがよい。画素サイズを考慮してコンデンサ19の容量を決定する。1画素に必要な容量をCs(pF)とし、1画素が占める面積(開口率ではない)をSp(平方μm)とすれば、500/S ≦ Cs ≦ 20000/Sとし、さらに好ましくは、1000/Sp ≦ Cs ≦ 10000/Spとなるようにする。なお、トランジスタのゲート容量は小さいので、ここでいうQとは、蓄積容量(コンデンサ)19単独の容量である。
【0084】
ゲート信号線17aを非アクティブ(OFF電圧を印加)、ゲート信号線17bをアクティブとして、電流の流れる経路を前記第1のトランジスタ11a並びにEL素子15に接続されたトランジスタ11dならびに前記EL素子15を含む経路に切り替えて、記憶した電流を前記EL素子15に流すように動作する(図3の(b)を参照のこと)。
【0085】
この回路は1画素内に4つのトランジスタ11を有しており、トランジスタ11a のゲートはトランジスタ11bのソースに接続されている。また、トランジスタ11bおよびトランジスタ11cのゲートはゲート信号線17aに接続されている。トランジスタ11bのドレインはトランジスタ11cのソースならびにトランジスタ11dのソースに接続され、トランジスタ11cのドレインはソース信号線18に接続されている。トランジスタ11dのゲートはゲート信号線17bに接続され、トランジスタ11dのドレインはEL素子15のアノード電極に接続されている。
【0086】
なお、図1ではすべてのトランジスタはPチャンネルで構成している。Pチャンネルは多少Nチャンネルのトランジスタに比較してモビリティが低いが、耐圧が大きくまた劣化も発生しにくいので好ましい。しかし、本発明はEL素子構成をPチャンネルで構成することのみに限定するものではない。Nチャンネルのみで構成してもよい。また、NチャンネルとPチャンネルの両方を用いて構成してもよい。
【0087】
最適には画素を構成するトランジスタ11をすべてPチャンネルで形成し、内蔵ゲートドライバ回路12もPチャンネルで形成することが好ましい。このようにアレイをPチャンネルのみのトランジスタで形成することにより、マスク枚数が5枚となり、低コスト化、高歩留まり化を実現できる。
【0088】
以下、さらに本発明の理解を容易にするために、本発明のEL素子構成について図3を用いて説明する。本発明のEL素子構成は2つのタイミングにより制御される。第1のタイミングは必要な電流値を記憶させるタイミングである。このタイミングでトランジスタ11bならびにトランジスタ11cがONすることにより、等価回路として図3の(a)となる。ここで、信号線より所定の電流Iwが書き込まれる。これによりトランジスタ11aはゲートとドレインが接続された状態となり、このトランジスタ11aとトランジスタ11cを通じて電流Iwが流れる。したがって、トランジスタ11aのゲート−ソースの電圧はI1が流れるような電圧となる。
【0089】
第2のタイミングはトランジスタ11aとトランジスタ11cが閉じ、トランジスタ11dが開くタイミングであり、そのときの等価回路は図3の(b)となる。トランジスタ11aのソース−ゲート間の電圧は保持されたままとなる。この場合、トランジスタ11aは常に飽和領域で動作するため、Iwの電流は一定となる。
【0090】
このように動作させると、図5に図示するようになる。つまり、図5の(a)の51aは表示画面50における、ある時刻での電流プログラムされている画素(行)(書き込み画素行)を示している。この画素(行)51aは、図5の(b)に図示するように非点灯(非表示画素(行))とする。他の画素(行)は表示画素(行)53とする(表示領域53の画素16のEL素子15には電流が流れ、EL素子15が発光している)。
【0091】
図1の画素構成の場合、図3の(a)に示すように、電流プログラム時は、プログラム電流Iwがソース信号線18に流れる。この電流Iwがトランジスタ11aを流れ、Iwを流す電流が保持されるように、コンデンサ19に電圧設定(プログラム)される。このとき、トランジスタ11dはオープン状態(オフ状態)である。
【0092】
次に、EL素子15に電流を流す期間は図3の(b)のように、トランジスタ11c、11bがオフし、トランジスタ11dが動作する。つまり、ゲート信号線17aにオフ電圧(Vgh)が印加され、トランジスタ11b、11cがオフする。一方、ゲート信号線17bにオン電圧(Vgl)が印加され、トランジスタ11dがオンする。
【0093】
このタイミングチャートを図4に図示する。なお、図4などにおいて、括弧内の添え字(たとえば、(1)など)は画素行の番号を示している。つまり、ゲート信号線17a(1)とは、画素行(1)のゲート信号線17aを示している。
また、図4の上段の*H(「*」には任意の記号、数値が当てはまり、水平走査線の番号を示す)とは、水平走査期間を示している。つまり、1Hとは第1番目の水平走査期間である。なお、以上の事項は、説明を容易にするためであって、限定(1Hの番号、1H周期、画素行番号の順番など)するものではない。
【0094】
図4でわかるように、各選択された画素行(選択期間は、1Hとしている)において、ゲート信号線17aにオン電圧が印加されている時には、ゲート信号線17bにはオフ電圧が印加されている。また、この期間は、EL素子15には電流が流れていない(非点灯状態)。選択されていない画素行において、ゲート信号線17aにオフ電圧が印加され、ゲート信号線17bにはオン電圧が印加されている。また、この期間は、EL素子15に電流が流れている(点灯状態)。
【0095】
なお、トランジスタ11aのゲートとトランジスタ11cのゲートは同一のゲート信号線17aに接続している。しかし、トランジスタ11aのゲートとトランジスタ11cのゲートとを異なるゲート信号線17に接続してもよい(図32を参照のこと)。1画素のゲート信号線は3本となる(図1の構成は2本である)。トランジスタ11bのゲートのON/OFFタイミングとトランジスタ11cのゲートのON/OFFタイミングを個別に制御することにより、トランジスタ11aのばらつきによるEL素子15の電流値バラツキをさらに低減することができる。
【0096】
ゲート信号線17aとゲート信号線17bとを共通にし、トランジスタ11cと11dが異なった導電型(NチャンネルとPチャンネル)とすると、駆動回路の簡略化、ならびに画素の開口率を向上させることが出来る。
【0097】
このように構成すれば本発明の動作タイミングとしては信号線からの書きこみ経路がオフになる。すなわち所定の電流が記憶される際に、電流の流れる経路に分岐があると正確な電流値がトランジスタ11aのソース(S)−ゲート(G)間容量(コンデンサ)に記憶されない。トランジスタ11cとトランジスタ11dを異なった導電形にすることにより、お互いの閾値を制御することによって走査線の切り替わりのタイミングで必ずトランジスタ11cがオフしたのちに、トランジスタ11dがオンすることが可能になる。
【0098】
ただし、この場合お互いの閾値を正確にコントロールする必要があるのでプロセスの注意が必要である。なお、以上述べた回路は最低4つのトランジスタで実現可能であるが、より正確なタイミングのコントロールあるいは後述するように、ミラー効果低減のためにトランジスタ11eを図2に示すように、カスケード接続してトランジスタの総数が4以上になっても動作原理は同じである。このようにトランジスタ11eを加えた構成とすることにより、トランジスタ11cを介してプログラムした電流がより精度よくEL素子15に流すことができるようになる。
【0099】
なお、本発明の画素構成は図1、図2の構成に限定されるものではない。たとえば、図113のように構成してもよい。図113は、図1の構成に比較してスイッチ用トランジスタ11dがない。替わりに切り替えスイッチ1131が形成または配置されている。図1のスイッチ11dは駆動用トランジスタ11aからEL素子15に流れる電流をオンオフ(流す、流さない)制御する機能を有する。以降の実施例でも説明をするが、本発明はこのトランジスタ11dのオンオフ制御機能が重要な構成要素である。トランジスタ11dを形成せず、オンオフ機能を実現するのが、図113の構成である。
【0100】
図113において、切り替えスイッチ1131のa端子は、アノード電圧Vddに接続されている。なお、a端子に印加する電圧はアノード電圧Vddに限定されるものではなく、EL素子15に流れる電流をオフできる電圧であればいずれでもよい。
【0101】
切り替えスイッチ1131のb端子は、カソード電圧(図113ではグランドと図示している)に接続されている。なお、b端子に印加する電圧はカソード電圧に限定されるものではなく、EL素子15に流れる電流をオンできる電圧であればいずれでもよい。
【0102】
切り替えスイッチ1131のc端子にはEL素子15のカソード端子が接続されている。なお、切り替えスイッチ1131はEL素子15に流れる電流をオンオフさせる機能を持つものであればいずれでもよい。したがって、図113の形成位置に限定されるものではなく、EL素子15の電流が流れる経路であればいずれでもよい。また、スイッチの機能の限定されるものでもなく、EL素子15に流れる電流をオンオフできればいずれでもよい。つまり、本発明では、EL素子15の電流経路にEL素子15に流す電流をオンオフできるスイッチング手段を具備しればいずれの画素構成でもよい。
【0103】
また、オフとは完全に電流が流れない状態を意味するものではない。EL素子15に流れる電流を通常よりも低減できるものであればよい。以上の事項は本発明の他の構成においても同様である。
【0104】
切り替えスイッチ1131は、PチャンネルとNチャンネルのトランジスタを組み合わせることにより容易に実現できるので説明を要さないであろう。たとえば、アナログスイッチを2回路形成すればよい。もちろん、スイッチ1131はEL素子15に流れる電流をオンオフするだけであるから、PチャンネルトランジスタあるいはNチャンネルトランジスタでも形成することができることは言うまでもない。
【0105】
スイッチ1131がa端子に接続されている時は、EL素子15のカソード端子にVdd電圧が印加される。したがって、駆動用トランジスタ11aのゲート端子Gがいずれの電圧保持状態であってもEL素子15には電流が流れない。したがって、EL素子15は非点灯状態となる。
【0106】
スイッチ1131がb端子に接続されている時は、EL素子15のカソード端子にGND電圧が印加される。したがって、駆動用トランジスタ11aのゲート端子Gに保持された電圧状態に応じてEL素子15に電流が流れる。したがって、EL素子15は点灯状態となる。
【0107】
以上のことより図113の画素構成では、駆動用トランジスタ11aとEL素子15間にはスイッチング用トランジスタ11dが形成されていない。しかし、スイッチ1131を制御することによりEL素子15の点灯制御を行うことができる。
【0108】
図1、図2などの画素構成では、駆動用トランジスタ11aは1画素につき1個である。本発明はこれに限定するものではなく、駆動用トランジスタ11aは1画素に複数個を形成または配置してもよい。図116はその実施例である。図116では1画素に2個の駆動用トランジスタ11a1、11a2が形成され、2個の駆動用トランジスタ11a1、11a2のゲート端子は共通のコンデンサ19に接続されている。駆動用トランジスタ11aを複数個形成することにより、プログラムされる電流バラツキが低減するという効果がある。他の構成は、図1などと同様であるので説明を省略する。
【0109】
図1、図2は駆動用トランジスタ11aが出力する電流をEL素子15に流し、前記電流を駆動用トランジスタ11aとEL素子15間に配置されたスイッチ用トランジスタ11dでオンオフ制御するものであった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図117の構成が例示される。
【0110】
図117の実施例では、EL素子15に流す電流が駆動用トランジスタ11aで制御される。EL素子15に流れる電流をオンオフさせるのはVdd端子とEL素子15間に配置されたスイッチ用トランジスタ11dで制御される。したがって、本発明はスイッチ用トランジスタ11dの配置はどこでもよく、EL素子15に流れる電流を制御できるものであればいずれでもよい。
【0111】
トランジスタ11aの特性のバラツキはトランジスタサイズに相関がある。特性バラツキを小さくするため、第1のトランジスタ11aのチャンネル長が5μm以上100μm以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、第1のトランジスタ11aのチャンネル長が10μm以上50μm以下とすることが好ましい。これは、チャンネル長Lを長くした場合、チャンネルに含まれる粒界が増えることによって電界が緩和されキンク効果が低く抑えられるためであると考えられる。
【0112】
以上のように、本発明は、EL素子15に電流が流れこむ経路、またはEL素子15から電流が流れ出す経路(つまり、EL素子15の電流経路である)にEL素子15に流れる電流を制御する回路手段を構成または形成もしくは配置したものである。
【0113】
電流プログラム方式の1つであるカレントミラー方式であっても、図114に図示すうように、駆動用トランジスタ11bとEL素子15間にスイッチング素子としてのトランジスタ11gを形成または配置することによりEL素子15に流れる電流をオンオフすることができる(制御することができる)。もちろん、トランジスタ11gは図113のスイッチ1131に置き換えても良い。
【0114】
なお、図114のスイッチング用トランジスタ11d、11cは1本のゲート信号線17aに接続されているが、図115に図示するように、トランジスタ11cはゲート信号線17a1で制御し、トランジスタ11dはゲート信号線17a2で制御するように構成してもよい。図115の構成の方が、画素16の制御の汎用性が高くなる。
【0115】
また、図42の(a)に図示するように、トランジスタ11b、11cなどはNチャンネルトランジスタで形成してもよい。また、図42の(b)に図示するようにトランジスタ11c、11dなどはPチャンネルトランジスタで形成してもよい。
【0116】
本特許の発明の目的は、トランジスタ特性のばらつきが表示に影響を与えない回路構成を提案するものであり、そのために4トランジスタ以上が必要である。
これらのトランジスタ特性により、回路定数を決定する場合、4つのトランジスタの特性がそろわなければ、適切な回路定数を求めることが困難である。レーザー照射の長軸方向に対して、チャンネル方向が水平の場合と垂直の場合では、トランジスタ特性の閾値と移動度が異なって形成される。なお、どちらの場合もばらつきの程度は同じである。水平方向と、垂直方向では移動度、閾値のあたいの平均値が異なる。したがって、画素を構成するすべてのトランジスタのチャンネル方向は同一であるほうが望ましい。
【0117】
また、蓄積容量19の容量値をCs、第2のトランジスタ11bのオフ電流値をIoffとした場合、次式を満足させることが好ましい。
【0118】
3 < Cs/Ioff < 24
さらに好ましくは、次式を満足させることが好ましい。
【0119】
6 < Cs/Ioff < 18
トランジスタ11bのオフ電流を5pA以下とすることにより、ELを流れる電流値の変化を2%以下に抑えることが可能である。これはリーク電流が増加すると、電圧非書き込み状態においてゲート−ソース間(コンデンサの両端)に貯えられた電荷を1フィールド間保持できないためである。したがって、コンデンサ19の蓄積用容量が大きければオフ電流の許容量も大きくなる。前記式を満たすことによって隣接画素間の電流値の変動を2%以下に抑えることができる。
【0120】
また、アクティブマトリックスを構成するトランジスタがp−チャンネルポリシリコン薄膜トランジスタに構成され、トランジスタ11bがデュアルゲート以上であるマルチゲート構造とすることが好ましい。トランジスタ11bは、トランジスタ11aのソース−ドレイン間のスイッチとして作用するため、できるだけON/OFF比の高い特性が要求される。トランジスタ11bのゲートの構造をデュアルゲート構造以上のマルチゲート構造とすることによりON/OFF比の高い特性を実現できる。
【0121】
画素16のトランジスタ11を構成する半導体膜は、低温ポリシリコン技術において、レーザーアニールにより形成するのが一般的である。このレーザーアニールの条件のバラツキがトランジスタ11特性のバラツキとなる。しかし、1画素16内のトランジスタ11の特性が一致していれば、図1などの電流プログラムを行う方式では、所定の電流がEL素子15に流れるように駆動することができる。この点は、電圧プログラムにない利点である。レーザーとしてはエキシマレーザーを用いることが好ましい。
【0122】
なお、本発明において、半導体膜の形成は、レーザーアニール方法に限定するものではなく、熱アニール方法、固相(CGS)成長による方法でもよい。その他、低温ポリシリコン技術に限定するものではなく、高温ポリシリコン技術を用いても良いことはいうまでもない。また、アモルファスシリコン技術を用いて形成した半導体膜であってもよい。
【0123】
この課題に対して、本発明では図7に示すように、アニールの時のレーザー照射スポット(レーザー照射範囲)72をソース信号線18に平行に照射する。また、1画素列に一致するようにレーザー照射スポット72を移動させる。もちろん、1画素列に限定するものではなく、たとえば、図55のRGBを1画素16という単位でレーザーを照射してもよい(この場合は、3画素列ということになる)。また、複数の画素に同時に照射してもよい。また、レーザーの照射範囲の移動がオーバーラップしてもよいことは言うまでもない(通常、移動するレーザー光の照射範囲はオーバーラップするのが普通である)。
【0124】
画素はRGBの3画素で正方形の形状となるように作製されている。したがって、R、G、Bの各画素は縦長の画素形状となる。したがって、レーザー照射スポット72を縦長にしてアニールすることにより、1画素内ではトランジスタ11の特性バラツキが発生しないようにすることができる。また、1つのソース信号線18に接続されたトランジスタ11の特性(モビリティ、Vt、S値など)を均一にすることができる(つまり、隣接したソース信号線18のトランジスタ11とは特性が異なる場合があるが、1つのソース信号線に接続されたトランジスタ11の特性はほぼ等しくすることができる)。
【0125】
図7の構成では、レーザー照射スポット72の長さの範囲内に3つのパネルが縦に配置されるように形成されている。レーザー照射スポット72を照射するアニール装置はガラス基板74の位置決めマーカー73a、73bを認識(パターン認識による自動位置決め)してレーザー照射スポット72を移動させる。位置決めマーカー73の認識はパターン認識装置で行う。アニール装置(図示せず)は位置決めマーカー73を認識し、画素列の位置をわりだす(レーザー照射範囲72がソース信号線18と平行になるようにする)。画素列位置に重なるようにレーザー照射スポット72を照射してアニールを順次行う。
【0126】
図7で説明したレーザーアニール方法(ソース信号線18に平行にライン状のレーザースポットを照射する方式)は、有機EL表示パネルの電流プログラム方式の時に特に採用することが好ましい。なぜならば、ソース信号線に平行方向にトランジスタ11の特性が一致しているためである(縦方向に隣接した画素トランジスタの特性が近似している)。そのため、電流駆動時にソース信号線の電圧レベルの変化が少なく、電流書き込み不足が発生しにくい。
【0127】
たとえば、白ラスター表示であれば、隣接した各画素のトランジスタ11aに流す電流はほぼ同一のため、ソースドライバIC14から出力する電流振幅の変化が少ない。もし、図1のトランジスタ11aの特性が同一であり、各画素に電流プログラムする電流値が画素列で等しいのであれば、電流プログラム時のソース信号線18の電位は一定である。したがって、ソース信号線18の電位変動は発生しない。1つのソース信号線18に接続されたトランジスタ11aの特性がほぼ同一であれば、ソース信号線18の電位変動は小さいことになる。このことは、図38などの他の電流プログラム方式の画素構成でも同一である(つまり、図7の製造方法を適用することが好ましい)。
【0128】
また、図27、図30などで説明する複数の画素行を同時書き込みする方式で均一が画像表示(主としてトランジスタ特性のばらつきに起因する表示ムラが発生しにくいからである)を実現できる。図27などは複数画素行同時に選択するから、隣接した画素行のトランジスタが均一であれば、縦方向のトランジスタ特性ムラはソースドライバ回路14で吸収できる。
【0129】
なお、図7では、ソースドライバ回路14は、ICチップを積載するように図示しているが、これに限定するものではなく、ソースドライバ回路14を画素16と同一プロセスで形成してもよいことは言うまでもない。
【0130】
本発明では特に、駆動用トランジスタ11bの閾電圧Vth2が画素内で対応する駆動用トランジスタ11aの閾電圧Vth1より低くならない様に設定している。例えば、トランジスタ11bのゲート長L2をトランジスタ11aのゲート長L1よりも長くして、これらの薄膜トランジスタのプロセスパラメータが変動しても、Vth2がVth1よりも低くならない様にする。これにより、微少な電流リークを抑制することが可能である。
【0131】
なお、以上の事項は、図38に図示するカレントミラーの画素構成にも適用できる。図38では、信号電流が流れる駆動用トランジスタ11a、EL素子15等からなる発光素子に流れる駆動電流を制御する駆動用トランジスタ11bの他、ゲート信号線17a1の制御によって画素回路とデータ線dataとを接続もしくは遮断する取込用トランジスタ11c、ゲート信号線17a2の制御によって書き込み期間中にトランジスタ11aのゲート・ドレインを短絡するスイッチ用トランジスタ11d、トランジスタ11aのゲート−ソース間電圧を書き込み終了後も保持するための容量C19および発光素子としてのEL素子15などから構成される。
【0132】
図38でトランジスタ11c、11dはNチャンネルトランジスタ、その他のトランジスタはPチャンネルトランジスタで構成しているが、これは一例であって、必ずしもこの通りである必要はない。容量Csは、その一方の端子をトランジスタ11aのゲートに接続され、他方の端子はVdd(電源電位)に接続されているが、Vddに限らず任意の一定電位でも良い。EL素子15のカソード(陰極)は接地電位に接続されている。
【0133】
次に、本発明のEL表示パネルあるいはEL表示装置について説明をする。図6はEL表示装置の回路を中心とした説明図である。画素16がマトリックス状に配置または形成されている。各画素16には各画素の電流プログラムを行う電流を出力するソースドライバ回路14が接続されている。ソースドライバ回路14の出力段は映像信号のビット数に対応したカレントミラー回路が形成されている(後に説明する)。たとえば、64階調であれば、63個のカレントミラー回路が各ソース信号線に形成され、これらのカレントミラー回路の個数を選択することにより所望の電流をソース信号線18に印加できるように構成されている(図48を参照のこと)。
【0134】
なお、1つのカレントミラー回路の最小出力電流は10nA以上50nAにしている。特にカレントミラー回路の最小出力電流は15nA以上35nAにすることがよい。ソースドライバIC14内のカレントミラー回路を構成するトランジスタの精度を確保するためである。
【0135】
また、ソース信号線18の電荷を強制的に放出または充電するプリチャージあるいはディスチャージ回路を内蔵する。ソース信号線18の電荷を強制的に放出または充電するプリチャージあるいはディスチャージ回路の電圧(電流)出力値は、R、G、Bで独立に設定できるように構成することが好ましい。EL素子15の閾値がRGBで異なるからである(プリチャージ回路については図65、図67およびその説明を参照のこと)。
【0136】
EL素子は大きな温度依存性特性(温特)があることが知られている。この温特による発光輝度変化を調整するため、カレントミラー回路に出力電流を変化させるサーミスタあるいはポジスタなどの非直線素子を付加し、温特による変化を前記サーミスタなどで調整することによりアナログ的に基準電流を調整する(変化させる)。
【0137】
本発明において、ソースドライバ14は半導体シリコンチップで形成し、ガラスオンチップ(COG)技術で基板71のソース信号線18の端子と接続されている。ソースドライバ14の実装は、COG技術に限定するものではなく、チップオンフィルム(COF)技術に前述のソースドライバIC14などを積載し、表示パネルの信号線と接続した構成としてもよい。また、ドライブICは電源IC82を別途作製し、3チップ構成としてもよい。
【0138】
一方、ゲートドライバ回路12は低温ポリシリコン技術で形成している。つまり、画素のトランジスタと同一のプロセスで形成している。これは、ソースドライバ回路14に比較して内部の構造が容易で、動作周波数も低いためである。したがって、低温ポリシリ技術で形成しても容易に形成することができ、また、狭額縁化を実現できる。もちろん、ゲートドライバ回路12をシリコンチップで形成し、COG技術などを用いて基板71上に実装してもよいことは言うまでもない。また、画素トランジスタなどのスイッチング素子、ゲートドライバなどは高温ポリシリコン技術で形成してもよく、有機材料で形成(有機トランジスタ)してもよい。
【0139】
ゲートドライバ回路12はゲート信号線17a用のシフトレジスタ回路61aと、ゲート信号線17b用のシフトレジスタ回路61bとを内蔵する。各シフトレジスタ回路61は正相と負相のクロック信号(CLKxP、CLKxN)、スタートパルス(STx)で制御される(図6を参照のこと)。その他、ゲート信号線の出力、非出力を制御するイネーブル(ENABL)信号、シフト方向を上下逆転するアップダウン(UPDWM)信号を付加することが好ましい。他に、スタートパルスがシフトレジスタにシフトされ、そして出力されていることを確認する出力端子などを設けることが好ましい。なお、シフトレジスタのシフトタイミングはコントロールIC81からの制御信号で制御される。また、外部データのレベルシフトを行うレベルシフト回路を内蔵する。
【0140】
シフトレジスタ回路61のバッファ容量は小さいため、直接にはゲート信号線17を駆動することができない。そのため、シフトレジスタ回路61の出力とゲート信号線17を駆動する出力ゲート63間には少なくとも2つ以上のインバータ回路62が形成されている。
【0141】
ソースドライバ14を低温ポリシリなどのポリシリ技術で基板71上に直接形成する場合も同様であり、ソース信号線18を駆動するトランスファーゲートなどのアナログスイッチのゲートとソースドライバ回路14のシフトレジスタ間には複数のインバータ回路が形成される。以下の事項(シフトレジスタの出力と、信号線を駆動する出力段(出力ゲートあるいはトランスファーゲートなどの出力段間に配置されるインバータ回路に関する事項)は、ソースドライブおよびゲートドライブ回路に共通の事項である。
【0142】
たとえば、図6ではソースドライバ14の出力が直接ソース信号線18に接続されているように図示したが、実際には、ソースドライバのシフトレジスタの出力は多段のインバータ回路が接続されて、インバータの出力がトランスファーゲートなどのアナログスイッチのゲートに接続されている。
インバータ回路62はPチャンネルのMOSトランジスタとNチャンネルのMOSトランジスタから構成される。先にも説明したようにゲートドライバ回路12のシフトレジスタ回路61の出力端にはインバータ回路62が多段に接続されており、その最終出力が出力ゲート回路63に接続されている。なお、インバータ回路62はPチャンネルのみで構成してもよい。ただし、この場合は、インバータではなく単なるゲート回路として構成してもよい。
【0143】
図8は本発明の表示装置の信号、電圧の供給の構成図あるいは表示装置の構成図である。コントロールIC81からソースドライバ回路14aに供給する信号(電源配線、データ配線など)はフレキシブル基板84を介して供給する。
【0144】
図8ではゲートドライバ回路12の制御信号はコントロールICで発生させ、ソースドライバ14で、レベルシフトを行った後、ゲートドライバ回路12に印加している。ソースドライバ14の駆動電圧は4〜8(V)であるから、コントロールIC81から出力された3.3(V)振幅の制御信号を、ゲートドライバ回路12が受け取れる5(V)振幅に変換することができる。
【0145】
なお、図8などにおいて14をソースドライバと記載したが、単なるドライバだけでなく、電源回路、バッファ回路(シフトレジスタなどの回路を含む)、データ変換回路、ラッチ回路、コマンドデコーダ、シフト回路、アドレス変換回路、画像メモリなどを内蔵させてもよい。なお、図8などで説明する構成にあっても、図9などで説明する3辺フリー構成あるいは構成、駆動方式などを適用できることはいうまでもない。
【0146】
表示パネルを携帯電話などの情報表示装置に使用する場合、図9に示すように、ソースドライバIC(回路)14、ゲートドライバIC(回路)12は、表示パネルの一辺に実装(形成)することが好ましい(なお、このように一辺にドライバIC(回路)を実装(形成)する形態を3辺フリー構成(構造)と呼ぶ。従来は、表示領域のX辺にゲートドライバIC12が実装され、Y辺にソースドライバIC14が実装されていた)。画面50の中心線が表示装置の中心になるように設計し易く、また、ドライバICの実装も容易となるからである。なお、ゲートドライバ回路を高温ポリシリコンあるいは低温ポリシリコン技術などで3辺フリーの構成で作製してもよい(つまり、図9のソースドライバ回路14とゲートドライバ回路12のうち、少なくとも一方をポリシリコン技術で基板71に直接形成する)。
【0147】
なお、3辺フリー構成とは、基板71に直接ICを積載あるいは形成した構成だけでなく、ソースドライバIC(回路)14、ゲートドライバIC(回路)12などを取り付けたフィルム(TCP、TAB技術など)を基板71の一辺(もしくはほぼ一辺)にはりつけた構成も含む。つまり、2辺にICが実装あるいは取り付けられていない構成、配置あるいはそれに類似するすべてを意味する。
【0148】
図9のようにゲートドライバ回路12をソースドライバ回路14の横に配置すると、ゲート信号線17は辺Cにそって形成する必要がある。
【0149】
なお、図9などにおいて太い実線で図示した箇所はゲート信号線17が並列して形成した箇所を示している。したがって、bの部分(画面下部)は走査信号線の本数分のゲート信号線17が並列して形成され、aの部分(画面上部)はゲート信号線17が1本形成されている。
【0150】
C辺に形成するゲート信号線17のピッチは5μm以上12μm以下にする。
5μm未満では隣接ゲート信号線に寄生容量の影響によりノイズが乗ってしまう。実験によれば7μ以下で寄生容量の影響が顕著に発生する。さらに5μm未満では表示画面にビート状などの画像ノイズが激しく発生する。特にノイズの発生は画面の左右で異なり、このビート状などの画像ノイズを低減することは困難である。また、低減12μmを越えると表示パネルの額縁幅Dが大きくなりすぎ実用的でない。
【0151】
前述の画像ノイズを低減するためには、ゲート信号線17を形成した部分の下層あるいは上層に、グラントパターン(一定電圧に電圧固定あるいは全体として安定した電位に設定されている導電パターン)を配置することにより低減できる。また、別途設けたシールド板(シールド箔(一定電圧に電圧固定あるいは全体として安定した電位に設定されている導電パターン))をゲート信号線17上に配置すればよい。
【0152】
図9のC辺のゲート信号線17はITO電極で形成してもよいが、低抵抗化するため、ITOと金属薄膜とを積層して形成することが好ましい。また、金属膜で形成することが好ましい。ITOと積層する場合は、ITO上にチタン膜を形成し、その上にアルミニウムあるいはアルミニウムとモリブデンの合金薄膜を形成する。もしくはITO上にクロム膜を形成する。金属膜の場合は、アルミニウム薄膜、クロム薄膜で形成する。以上の事項は本発明の他の実施例でも同様である。
【0153】
なお、図9などにおいて、ゲート信号線17などは表示領域の片側に配置するとしたがこれに限定するものではなく、両方に配置してもよい。たとえば、ゲート信号線17aを画面50表示画面50の右側に配置(形成)し、ゲート信号線17bを表示画面50の左側に配置(形成)してもよい。以上の事項は他の実施例でも同様である。
【0154】
また、ソースドライバIC14とゲートドライバIC12とを1チップ化してもよい。1チップ化すれば、表示パネルへのICチップの実装が1個で済む。したがって、実装コストも低減できる。また、1チップドライバIC内で使用する各種電圧も同時に発生することができる。
【0155】
なお、ソースドライバIC14、ゲートドライバIC12はシリコンなどの半導体ウエハで作製し、表示パネルに実装するとしたがこれに限定するものではなく、低温ポリシリコン技術、高温ポリシリコン技術により表示パネル82に直接形成してもよいことは言うまでもない。
【0156】
なお、画素は、R、G、Bの3原色としたがこれに限定するものではなく、シアン、イエロー、マゼンダの3色でもよい。また、Bとイエローの2色でもよい。もちろん、単色でもよい。また、R、G、B、シアン、イエロー、マゼンダの6色でもよい。R、G、B、シアン、マゼンダの5色でもよい。これらはナチュラルカラーとして色再現範囲が拡大し良好な表示を実現できる。以上のように本発明のEL表示装置は、RGBの3原色でカラー表示を行うものに限定されるものではない。
【0157】
有機EL表示パネルのカラー化には主に三つの方式があり、色変換方式はこのうちの一つである。発光層として青色のみの単層を形成すればよく、フルカラー化に必要な残りの緑色と赤色は、青色光から色変換によって作り出す。したがって、RGBの各層を塗り分ける必要がない、RGBの各色の有機EL材料をそろえる必要がないという利点がある。色変換方式は、塗り分け方式のようは歩留まり低下がない。本発明のEL表示パネルなどはこのいずれの方式でも適用される。
【0158】
また、3原色の他に、白色発光の画素を形成してもよい。白色発光の画素はR、G、B発光の構造を積層することのより作製(形成または構成)することにより実現できる。1組の画素は、RGBの3原色と、白色発光の画素16Wからなる。白色発光の画素を形成することにより、白色のピーク輝度が表現しやすくなる。したがって、輝き感のある画像表示実現できる。
【0159】
RGBなどの3原色を1組の画素をする場合であっても、各色の画素電極の面積は異ならせることが好ましい。もちろん、各色の発光効率がバランスよく、色純度もバランスがよければ、同一面積でもかまわない。しかし、1つまたは複数の色のバランスが悪ければ、画素電極(発光面積)を調整することが好ましい。
各色の電極面積は電流密度を基準に決定すればよい。つまり、色温度が7000K(ケルビン)以上12000K以下の範囲で、ホワイトバランスを調整した時、各色の電流密度の差が±30%以内となるようにする。さらに好ましくは±15%以内となるようにする。たとえば、電流密度が100A/平方メーターをすれば、3原色がいずれも70A/平方メーター以上130A/平方メーター以下となるようにする。さらに好ましくは、3原色がいずれも85A/平方メーター以上115A/平方メーター以下となるようにする。
【0160】
EL素子15は自己発光素子である。この発光による光がスイッチング素子としてのトランジスタに入射するとホトコンダクタ現象(ホトコン)が発生する。
ホトコンとは、光励起によりトランジスタなどのスイッチング素子のオフ時でのリーク(オフリーク)が増える現象を言う。
【0161】
この課題に対処するため、本発明ではゲートドライバ回路12(場合によってはソースドライバ14)の下層、画素トランジスタ11の下層の遮光膜を形成している。遮光膜はクロムなどの金属薄膜で形成し、その膜厚は50nm以上150nm以下にする。膜厚が薄いと遮光効果が乏しく、厚いと凹凸が発生して上層のトランジスタ11A1のパターニングが困難になる。
【0162】
ゲートドライバ回路12などは裏面だけでなく、表面からの光の進入も抑制するべきである。ホトコンの影響により誤動作するからである。したがって、本発明では、カソード電極が金属膜の場合は、ドライバ12などの表面にもカソード電極を形成し、この電極を遮光膜として用いている。
【0163】
しかし、ドライバ12の上にカソード電極を形成すると、このカソード電極からの電界によるドライバの誤動作あるいはカソード電極とドライバ回路の電気的接触が発生する可能性がある。この課題に対処するため、本発明ではゲートドライバ回路12などの上に少なくとも1層、好ましくは複数層のEL膜を画素電極上のEL膜形成と同時に形成する。
【0164】
画素の1つ以上のトランジスタ11の端子間あるいはトランジスタ11と信号線とが短絡すると、EL素子15が常時、点灯する輝点となる場合がある。この輝点は視覚的にめだつので黒点化(非点灯)する必要がある。輝点に対しては、該当画素16を検出し、コンデンサ19にレーザー光を照射してコンデンサの端子間を短絡させる。したがって、コンデンサ19には電荷を保持できなくなるので、トランジスタ11aは電流を流さなくすることができる。レーザー光を照射する位置にあたるカソード膜を除去しておくことが望ましい。レーザー照射により、コンデンサ19の端子電極とカソード膜とがショートすることを防止するためである。
【0165】
画素16のトランジスタ11の欠陥は、ソースドライバIC14などにも影響を与える。例えば、図45では駆動用トランジスタ11aにソース−ドレイン(SD)ショート452が発生していると、パネルのVdd電圧がソースドライバIC14に印加される。したがって、ソースドライバIC14の電源電圧は、パネルの電源電圧Vddと同一かもしくは高くしておくことが好ましい。なお、ソースドライバICで使用する基準電流は電子ボリウム451で調整できるように構成しておくことが好ましい。
【0166】
トランジスタ11aにSDショート452が発生していると、EL素子15に過大な電流が流れる。つまり、EL素子15が常時点灯状態(輝点)となる。輝点は欠陥として目立ちやすい。たとえば、図45において、トランジスタ11aのソース−ドレイン(SD)ショートが発生していると、トランジスタ11aのゲート(G)端子電位の大小に関わらず、Vdd電圧からEL素子15に電流が常時流れる(トランジスタ11dがオンの時)。したがって、輝点となる。
【0167】
一方、トランジスタ11aにSDショートが発生していると、トランジスタ11cがオン状態の時、Vdd電圧がソース信号線18に印加されソースドライバ14にVdd電圧が印加される。もし、ソースドライバ14の電源電圧がVdd以下であれば、耐圧を越えて、ソースドライバ14が破壊される恐れがある。そのため、ソースドライバ14の電源電圧はVdd電圧(パネルの高い方の電圧)以上にすることが好ましい。
【0168】
トランジスタ11aのSDショートなどは、点欠陥にとどまらず、パネルのソースドライバ回路を破壊につながる恐れがあり、また、輝点は目立つためパネルとしては不良となる。したがって、トランジスタ11aとEL素子15間を接続する配線を切断し、輝点を黒点欠陥にする必要がある。この切断には、レーザー光などの光学手段を用いて切断することがよい。
【0169】
以下、本発明の駆動方法について説明をする。図1に示すように、ゲート信号線17aは行選択期間に導通状態(ここでは図1のトランジスタ11がpチャネルトランジスタであるためローレベルで導通となる)となり、ゲート信号線17bは非選択期間時に導通状態とする。
【0170】
ソース信号線18には寄生容量(図示せず)が存在する。寄生容量は、ソース信号線18とゲート信号線17とのクロス部の容量、トランジスタ11b、11cのチャンネル容量などにより発生する。
【0171】
ソース信号線18の電流値変化に要する時間tは浮遊容量の大きさをC、ソース信号線の電圧をV、ソース信号線に流れる電流をIとするとt=C・V/Iであるため電流値を10倍大きくできることは電流値変化に要する時間が10分の1近くまで短くできる。または、ソース信号線18の寄生容量が10倍になっても所定の電流値に変化できるということを示す。従って、短い水平走査期間内に所定の電流値を書きこむためには電流値を増加させることが有効である。
【0172】
入力電流を10倍にすると出力電流も10倍となり、ELの輝度が10倍となるため所定の輝度を得るために、図1のトランジスタ17dの導通期間を従来の10分の1とし、発光期間を10分の1とすることで、所定輝度を表示するようにした。なお、10倍を例示して説明しているのは理解を容易にするためである。10倍に限定するものでないことは言うまでもない。
【0173】
つまり、ソース信号線18の寄生容量の充放電を十分に行い、所定の電流値を画素16のトランジスタ11aにプログラムを行うためには、ソースドライバ14から比較的大きな電流を出力する必要がある。しかし、このように大きな電流をソース信号線18に流すとこの電流値が画素にプログラムされてしまい、所定の電流に対し大きな電流がEL素子15に流れる。たとえば、10倍の電流でプログラムすれば、当然、10倍の電流がEL素子15に流れ、EL素子15は10倍の輝度で発光する。所定の発光輝度にするためには、EL素子15に流れる時間を1/10にすればよい。このように駆動することにより、ソース信号線18の寄生容量を十分に充放電できるし、所定の発光輝度を得ることができる。
【0174】
なお、10倍の電流値を画素のトランジスタ11a(正確にはコンデンサ19の端子電圧を設定している)に書き込み、EL素子15のオン時間を1/10にするとしたがこれは一例である。場合によっては、10倍の電流値を画素のトランジスタ11aに書き込み、EL素子15のオン時間を1/5にしてもよい。逆に10倍の電流値を画素のトランジスタ11aに書き込み、EL素子15のオン時間を1/2倍にする場合もあるであろう。
【0175】
本発明は、画素への書き込み電流を所定値以外の値にし、EL素子15に流れる電流を間欠状態にして駆動することに特徴がある。本明細書では説明を容易にするため、N倍の電流値を画素のトランジスタ11に書き込み、EL素子15のオン時間を1/N倍にするとして説明する。しかし、これに限定するものではなく、N1倍の電流値を画素のトランジスタ11に書き込み、EL素子15のオン時間を1/(N2)倍(N1とN2とは異なる)でもよいことは言うまでもない。
【0176】
白ラスター表示において、表示画面50の1フィールド(フレーム)期間の平均輝度をB0と仮定する。この時、各画素16の輝度B1が平均輝度B0よりも高くなるように電流(電圧)プログラムを行う駆動方法である。かつ、少なくとも1フィールド(フレーム)期間において、非表示領域53が発生するようにする駆動方法である。したがって、本発明の駆動方法では、1フィールド(フレーム)期間の平均輝度はB1よりも低くなる。
【0177】
なお、間欠する間隔(非表示領域52/表示領域53)は等間隔に限定するものではない。たとえば、ランダムでもよい(全体として、表示期間もしくは非表示期間が所定値(一定割合)となればよい)。また、RGBで異なっていてもよい。つまり、白(ホワイト)バランスが最適になるように、R、G、B表示期間もしくは非表示期間が所定値(一定割合)となるように調整(設定)すればよい本発明の駆動方法の説明を容易にするため、1/Nとは、1F(1フィールドまたは1フレーム)を基準にしてこの1Fを1/Nにするとして説明する。しかし、1画素行が選択され、電流値がプログラムされる時間(通常、1水平走査期間(1H))があるし、また、走査状態によっては誤差も生じることは言うまでもない。
【0178】
たとえば、N=10倍の電流で画素16に電流プログラムし、1/5の期間の間、EL素子15を点灯させてもよい。EL素子15は、10/5=2倍の輝度で点灯する。N=2倍の電流で画素16に電流プログラムし、1/4の期間の間、EL素子15を点灯させてもよい。EL素子15は、2/4=0.5倍の輝度で点灯する。つまり、本発明は、N=1倍でない電流でプログラムし、かつ、常時点灯(1/1、つまり、間欠表示でない)状態以外の表示を実施するものである。また、EL素子15に供給する電流を1フレーム(あるいは1フィールド)の期間において、少なくとも1回、オフする駆動方式である。また、所定値よりも大きな電流で画素16にプログラムし、少なくとも、間欠表示を実施する駆動方式である。
【0179】
有機(無機)EL表示装置は、CRTのように電子銃で線表示の集合として画像を表示するディスプレイとは表示方法が基本的に異なる点にも課題がある。つまり、EL表示装置では、1F(1フィールドあるいは1フレーム)の期間の間は、画素に書き込んだ電流(電圧)を保持する。そのため、動画表示を行うと表示画像の輪郭ぼけが発生するという課題が発生する。
【0180】
本発明では、1F/Nの期間の間だけ、EL素子15に電流を流し、他の期間(1F(N−1)/N)は電流を流さない。この駆動方式を実施し画面の一点を観測した場合を考える。この表示状態では1Fごとに画像データ表示、黒表示(非点灯)が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に間欠表示状態となる。動画データ表示を、間欠表示状態でみると画像の輪郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現できる。つまり、CRTに近い動画表示を実現することができる。
【0181】
本発明の駆動方法では、間欠表示を実現する。しかし、間欠表示は、トランジスタ11dを1H周期でオンオフ制御するだけでよい。したがって、回路のメインクロックは従来と変わらないため、回路の消費電力が増加することもない。液晶表示パネルでは、間欠表示を実現するために画像メモリが必要である。本発明は、画像データは各画素16に保持されている。したがって、間欠表示を実施するための画像メモリは不要である。
【0182】
本発明はスイッチングのトランジスタ11d、あるいはトランジスタ11eなどをオンオフさせるだけでEL素子15に流す電流を制御する。つまり、EL素子15に流れる電流Iwをオフしても、画像データはそのままコンデンサ19の保持されている。したがって、次のタイミングでスイッチ用トランジスタ11dなどをオンさせ、EL素子15に電流を流せば、その流れる電流は前に流れていた電流値と同一である。本発明では黒挿入(黒表示などの間欠表示)を実現する際においても、回路のメインクロックをあげる必要がない。また、時間軸伸張を実施する必要もないための画像メモリも不要である。また、EL素子15は電流を印加してから発光するまでの時間が短く、高速に応答する。そのため、動画表示に適し、さらに間欠表示を実施することのより従来のデータ保持型の表示パネル(液晶表示パネル、EL表示パネルなど)の問題である動画表示の問題を解決できる。
【0183】
さらに、大型の表示装置でソース信号線18の配線長が長くなり、ソース信号線18の寄生容量が大きくなる場合は、N値を大きくすることのより対応できる。ソース信号線18に印加するプログラム電流値をN倍にした場合、ゲート信号線17b(トランジスタ11d)の導通期間を1F/Nとすればよい。これによりテレビ、モニターなどの大型表示装置などにも適用が可能である。
【0184】
以下、図面を参照しながら、本発明の駆動方法についてさらに詳しく説明をする。ソース信号線18の寄生容量は、隣接したソース信号線18間の結合容量、ソースドライブIC(回路)14のバッファ出力容量、ゲート信号線17とソース信号線18とのクロス容量などにより発生する。この寄生容量は通常10pF以上となる。電圧駆動の場合は、ソースドライバIC14からは低インピーダンスで電圧がソース信号線18に印加されるため、寄生容量が多少大きくとも駆動では問題とならない。
【0185】
しかし、電流駆動では特に黒レベルの画像表示では20nA以下の微小電流で画素のコンデンサ19をプログラムする必要がある。したがって、寄生容量が所定値以上の大きさで発生すると、1画素行にプログラムする時間(通常、1H以内、ただし、2画素行を同時に書き込む場合もあるので1H以内に限定されるものではない。)内に寄生容量を充放電することができない。1H期間で充放電できなれば、画素への書き込み不足となり、解像度がでない。
【0186】
図1の画素構成の場合、図3の(a)に示すように、電流プログラム時は、プログラム電流Iwがソース信号線18に流れる。この電流Iwがトランジスタ11aを流れ、Iwを流す電流が保持されるように、コンデンサ19に電圧設定(プログラム)される。このとき、トランジスタ11dはオープン状態(オフ状態)である。
【0187】
次に、EL素子15に電流を流す期間は図3の(b)のように、トランジスタ11c、11bがオフし、トランジスタ11dが動作する。つまり、ゲート信号線17aにオフ電圧(Vgh)が印加され、トランジスタ11b、11cがオフする。一方、ゲート信号線17bにオン電圧(Vgl)が印加され、トランジスタ11dがオンする。
【0188】
今、電流I1が本来流す電流(所定値)のN倍であるとすると、図3の(b)のEL素子15に流れる電流もIwとなる。したがって、所定値の10倍の輝度でEL素子15は発光する。つまり、図12に図示するように、倍率Nを高くするほど、画素16の表示輝度Bも高くなる。したがって、倍率と画素16の輝度とは比例関係となる。
【0189】
そこで、トランジスタ11dを本来オンする時間(約1F)の1/Nの期間だけオンさせ、他の期間(N−1)/N期間はオフさせれば、1F全体の平均輝度は所定の輝度となる。この表示状態は、CRTが電子銃で画面を走査しているのと近似する。異なる点は、画像を表示している範囲が画面全体の1/N(全画面を1とする)が点灯している点である(CRTでは、点灯している範囲は1画素行(厳密には1画素である)。
【0190】
本発明では、この1F/Nの画像表示領域53が図13の(b)に示すように画面50の上から下に移動する。本発明では、1F/Nの期間の間だけ、EL素子15に電流が流れ、他の期間(1F・(N−1)/N)は電流が流れない。したがって、各画素16は間欠表示となる。しかし、人間の目には残像により画像が保持された状態となるので、全画面が均一に表示されているように見える。
【0191】
なお、図13に図示するように、書き込み画素行51aは非点灯表示52aとする。しかし、これは、図1、図2などの画素構成の場合である。図38などで図示するカレントミラーの画素構成では、書き込み画素行51aは点灯状態としてもよい。しかし、本明細書では、説明を容易にするため、主として、図1の画素構成を例示して説明をする。また、図13、図16などの所定駆動電流Iwよりも大きい電流でプログラムし、間欠駆動する駆動方法をN倍パルス駆動と呼ぶ。
【0192】
この表示状態では1Fごとに画像データ表示、黒表示(非点灯)が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表示(間欠表示)状態となる。液晶表示パネル(本発明以外のEL表示パネル)では、1Fの期間、画素にデータが保持されているため、動画表示の場合は画像データが変化してもその変化に追従することができず、動画ボケとなっていた(画像の輪郭ボケ)。
しかし、本発明では画像を間欠表示するため、画像の輪郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現できる。つまり、CRTに近い動画表示を実現することができる。
【0193】
なお、図13に図示するように、駆動するためには、画素16の電流プログラム期間(図1の画素構成においては、ゲート信号線17aのオン電圧Vglが印加されている期間)と、EL素子15をオフまたはオン制御している期間(図1の画素構成においては、ゲート信号線17bのオン電圧Vglまたはオフ電圧Vghが印加されている期間)とを独立に制御できる必要がある。したがって、ゲート信号線17aとゲート信号線17bは分離されている必要がある。
【0194】
たとえば、ゲートドライバ回路12から画素16に配線されたゲート信号線17が1本である場合、ゲート信号線17に印加されたロジック(VghまたはVgl)をトランジスタ11bに印加し、ゲート信号線17に印加されたロジックをインバータで変換して(VglまたはVgh)して、トランジスタ11dに印加するという構成では、本発明の駆動方法は実施できない。したがって、本発明では、ゲート信号線17aを操作するゲートドライバ回路12aと、ゲート信号線17bを操作するゲートドライバ回路12bが必要となる。
【0195】
また、本発明の駆動方法は、図1の画素構成においても、電流プログラム期間(1H)以外の期間においても、非点灯表示にする駆動方法である。
【0196】
図13の駆動方法のタイミングチャートを図14に図示する。なお、本発明などにおいて、特に断りがない時の画素構成は図1であるとする。図14でわかるように、各選択された画素行(選択期間は、1Hとしている)において、ゲート信号線17aにオン電圧(Vgl)が印加されている時(図14の(a)を参照)には、ゲート信号線17bにはオフ電圧(Vgh)が印加されている(図14の(b)を参照)。また、この期間は、EL素子15には電流が流れていない(非点灯状態)。選択されていない画素行において、ゲート信号線17aにオフ電圧(Vgh)が印加され、ゲート信号線17bにはオン電圧(Vgl)が印加されている。また、この期間は、EL素子15に電流が流れている(点灯状態)。
また、点灯状態では、EL素子15は所定のN倍の輝度(N・B)で点灯し、その点灯期間は1F/Nである。したがって、1Fを平均した表示パネルの表示輝度は、(N・B)×(1/N)=B(所定輝度)となる。
【0197】
図15は、図14の動作を各画素行に適用した実施例である。ゲート信号線17に印加する電圧波形を示している。電圧波形はオフ電圧をVgh(Hレベル)とし、オン電圧をVgl(Lレベル)としている。(1)(2)などの添え字は選択している画素行番号を示している。
【0198】
図15において、ゲート信号線17a(1)が選択され(Vgl電圧)、選択された画素行のトランジスタ11aからソースドライバ14に向かってソース信号線18にプログラム電流が流れる。このプログラム電流は所定値のN倍(説明を容易にするため、N=10として説明する。もちろん、所定値とは画像を表示するデータ電流であるから、白ラスター表示などでない限り固定値ではない。)である。したがって、コンデンサ19には10倍に電流がトランジスタ11aに流れるようにプログラムされる。画素行(1)が選択されている時は、図1の画素構成ではゲート信号線17b(1)はオフ電圧(Vgh)が印加され、EL素子15には電流が流れない。
【0199】
1H後には、ゲート信号線17a(2)が選択され(Vgl電圧)、選択された画素行のトランジスタ11aからソースドライバ14に向かってソース信号線18にプログラム電流が流れる。このプログラム電流は所定値のN倍(説明を容易にするため、N=10として説明する)である。したがって、コンデンサ19には10倍に電流がトランジスタ11aに流れるようにプログラムされる。画素行(2)が選択されている時は、図1の画素構成ではゲート信号線17b(2)はオフ電圧(Vgh)が印加され、EL素子15には電流が流れない。しかし、先の画素行(1)のゲート信号線17a(1)にはオフ電圧(Vgh)が印加され、ゲート信号線17b(1)にはオン電圧(Vgl)が印加されるため、点灯状態となっている。
【0200】
次の1H後には、ゲート信号線17a(3)が選択され、ゲート信号線17b(3)はオフ電圧(Vgh)が印加され、画素行(3)のEL素子15には電流が流れない。しかし、先の画素行(1)(2)のゲート信号線17a(1)(2)にはオフ電圧(Vgh)が印加され、ゲート信号線17b(1)(2)にはオン電圧(Vgl)が印加されるため、点灯状態となっている。
【0201】
以上の動作を1Hの同期信号に同期して画像を表示していく。しかし、図15の駆動方式では、EL素子15には10倍の電流が流れる。したがって、表示画面50は約10倍の輝度で表示される。もちろん、この状態で所定の輝度表示を行うためには、プログラム電流を1/10にしておけばよいことは言うまでもない。しかし、1/10の電流であれば寄生容量などにより書き込み不足が発生するため、高い電流でプログラムし、黒画面52の挿入により所定の輝度を得るのは本発明の基本的な主旨である。
【0202】
なお、本発明の駆動方法において、所定電流よりも高い電流がEL素子15に流れるようにし、ソース信号線18の寄生容量を十分に充放電するという概念である。つまり、EL素子15にN倍の電流を流さなくともよい。たとえば、EL素子15に並列に電流経路を形成し(ダミーのEL素子を形成し、このEL素子は遮光膜を形成して発光させないなど)、ダミーEL素子とEL素子15に分流して電流を流しても良い。たとえば、信号電流が0.2μAのとき、プログラム電流を2.2μAとして、トランジスタ11aには2.2μAを流す。この電流のうち、信号電流0.2μAをEL素子15に流して、2μAをダミーのEL素子に流すなどの方式が例示される。つまり、図27のダミー画素行271を常時選択状態にする。なお、ダミー画素行は発光させないか、もしくは、遮光膜などを形成し、発光していても視覚的に見えないように構成する。
【0203】
以上のように構成することにより、ソース信号線18に流す電流をN倍に増加させることにより、駆動用トランジスタ11aにN倍の電流が流れるようにプログラムすることができ、かつ、電流EL素子15には、N倍よりは十分小さい電流をながることができることになる。以上の方法では、図5に図示するように、非表示領域52を設けることなく、全表示画面50を画像表示領域53とすることができる。
【0204】
図13の(a)は表示画面50への書き込み状態を図示している。図13の(a)において、51aは書き込み画素行である。ソースドライバIC14から各ソース信号線18にプログラム電流が供給される。なお、図13などでは1H期間に書き込む画素行は1行である。しかし、何ら1Hに限定するものではなく、0.5H期間でも、2H期間でもよい。また、ソース信号線18にプログラム電流を書き込むとしたが、本発明は電流プログラム方式に限定するものではなく、ソース信号線18に書き込まれるのは電圧である電圧プログラム方式(図46など)でもよい。
【0205】
図13の(a)において、ゲート信号線17aが選択されるとソース信号線18に流れる電流がトランジスタ11aにプログラムされる。この時、ゲート信号線17bはオフ電圧が印加されEL素子15には電流が流れない。これは、EL素子15側にトランジスタ11dがオン状態であると、ソース信号線18からEL素子15の容量成分が見え、この容量に影響されてコンデンサ19に十分に正確な電流プログラムができなくなるためである。したがって、図1の構成を例にすれば、図13の(b)で示すように電流を書き込まれている画素行は非表示領域52となる。
【0206】
今、N(ここでは、先に述べたようにN=10とする)倍の電流でプログラムしたとすれば、画面の輝度は10倍になる。したがって、表示画面50の90%の範囲を非表示領域52とすればよい。したがって、画像表示領域の水平走査線がQCIFの220本(S=220)とすれば、22本と表示領域53とし、220−22=198本を非表示領域52とすればよい。一般的に述べれば、水平走査線(画素行数)をSとすれば、S/Nの領域を表示領域53とし、この表示領域53をN倍の輝度で発光させる。そして、この表示領域53を画面の上下方向に走査する。したがって、S(N−1)/Nの領域は非表示領域52とする。
この非表示領域は黒表示(非発光)である。また、この非発光部52はトランジスタ11dをオフさせることにより実現する。なお、N倍の輝度で点灯させるとしたが、当然のことながら明るさ調整、ガンマ調整によりN倍の値と調整することは言うまでもない。
【0207】
また、先の実施例で、10倍の電流でプログラムしたとすれば、画面の輝度は10倍になり、表示画面50の90%の範囲を非表示領域52とすればよいとした。しかし、これは、RGBの画素を共通に非表示領域52とすることに限定するものではない。例えば、Rの画素は、1/8を非表示領域52とし、Gの画素は、1/6を非表示領域52とし、Bの画素は、1/10を非表示領域52と、それぞれの色により変化させてもよい。また、RGBの色で個別に非表示領域52(あるいは表示領域53)を調整できるようにしてもよい。これらを実現するためには、R、G、Bで個別のゲート信号線17bが必要になる。しかし、以上のRGBの個別調整を可能にすることにより、ホワイトバランスを調整することが可能になり、各階調において色のバランス調整が容易になる(図41を参照のこと)。
【0208】
図13の(b)に図示するように、書き込み画素行51aを含む画素行が非表示領域52とし、書き込み画素行51aよりも上画面のS/N(時間的には1F/N)の範囲を表示領域53とする(書き込み走査が画面の上から下方向の場合、画面を下から上に走査する場合は、その逆となる)。画像表示状態は、表示領域53が帯状になって、画面の上から下に移動する。
【0209】
図13の表示では、1つの表示領域53が画面の上から下方向に移動する。フレームレートが低いと、表示領域53が移動するのが視覚的に認識される。特に、まぶたを閉じた時、あるいは顔を上下に移動させた時などに認識されやすくなる。
【0210】
この課題に対しては、図16に図示するように、表示領域53を複数に分割するとよい。この分割された総和がS(N−1)/Nの面積となれば、図13の明るさと同等になる。なお、分割された表示領域53は等しく(等分に)する必要はない。また、分割された非表示領域52も等しくする必要はない。
【0211】
以上のように、表示領域53を複数に分割することにより画面のちらつきは減少する。したがって、フリッカの発生はなく、良好な画像表示を実現できる。なお、分割はもっと細かくしてもよい。しかし、分割するほど動画表示性能は低下する。
【0212】
図17はゲート信号線17の電圧波形およびELの発光輝度を図示している。図17で明らかなように、ゲート信号線17bをVglにする期間(1F/N)を複数に分割(分割数K)している。つまり、Vglにする期間は1F/(K・N)の期間をK回実施する。このように制御すれば、フリッカの発生を抑制でき、低フレームレートの画像表示を実現できる。また、この画像の分割数も可変できるように構成することが好ましい。たとえば、ユーザーが明るさ調整スイッチを押すことにより、あるいは明るさ調整ボリウムを回すことにより、この変化を検出してKの値を変更してもよい。また、ユーザーが輝度を調整するように構成してもよい。表示する画像の内容、データにより手動で、あるいは自動的に変化させるように構成してもよい。
【0213】
なお、図17などにおいて、ゲート信号線17bをVglにする期間(1F/N)を複数に分割(分割数K)し、Vglにする期間は1F/(K・N)の期間をK回実施するとしたがこれ限定するものではない。1F/(K・N)の期間をL(L≠K)回実施してもよい。つまり、本発明は、EL素子15に流す期間(時間)を制御することにより画面50を表示するものである。したがって、1F/(K・N)の期間をL(L≠K)回実施することは本発明の技術的思想に含まれる。また、Lの値を変化させることにより、画面50の輝度をデジタル的に変更することができる。たとえば、L=2とL=3では50%の輝度(コントラスト)変化となる。また、画像の表示領域53を分割する時、ゲート信号線17bをVglにする期間は同一期間に限定するものではない。
【0214】
以上の実施例は、EL素子15に流れる電流を遮断し、また、EL素子に流れる電流を接続することにより、表示画面50をオンオフ(点灯、非点灯)するものであった。つまり、コンデンサ19に保持された電荷によりトランジスタ11aに複数回、略同一電流を流すものである。本発明はこれに限定するものではない。たとえば、コンデンサ19に保持された電荷を充放電させることにより、表示画面50をオンオフ(点灯、非点灯)する方式でもよい。
【0215】
図18は図16の画像表示状態を実現するための、ゲート信号線17に印加する電圧波形である。図18と図15の差異は、ゲート信号線17bの動作である。ゲート信号線17bは画面を分割する個数に対応して、その個数分だけオンオフ(VglとVgh)動作する。他の点は図15と同一であるので説明を省略する。
【0216】
EL表示装置では黒表示は完全に非点灯であるから、液晶表示パネルを間欠表示した場合のように、コントラスト低下もない。また、図1、図2、図32、図43、図117の構成においては、トランジスタ11dをオンオフ操作するだけで間欠表示を実現できる。また、図38、図51、図115の構成においては、トランジスタ素子11eをオンオフ操作するだけで、間欠表示を実現することができる。また、図113においては切り替え回路1131を制御することにより間欠表示を実現できる。また、図114においては、トランジスタ11gをオンオフ制御することにより間欠表示を実現できる。これは、コンデンサ19に画像データがメモリ(アナログ値であるから階調数は無限大)されているからである。つまり、各画素16に、画像データは1Fの期間中は保持されている。この保持されている画像データに相当する電流をEL素子15に流すか否かをトランジスタ11d、11eの制御により実現しているのである。
【0217】
したがって、以上の駆動方法は、電流駆動方式に限定されるものではなく、電圧駆動方式にも適用できるものである。つまり、EL素子15に流す電流が各画素内で保存している構成において、駆動用トランジスタ11をEL素子15間の電流経路をオンオフすることにより、間欠駆動を実現するものである。
【0218】
コンデンサ19の端子電圧を維持することはフリッカ低減と低消費電力化に重要である。1フィールド(フレーム)期間でコンデンサ19の端子電圧が変化(充放電)すると、画面輝度が変化し、フレームレートが低下した時にちらつき(フリッカなど)が発生するからである。トランジスタ11aが1フレーム(1フィールド)期間でEL素子15に流す電流は、少なくとも65%以下に低下しないようにする必要がある。この65%とは、画素16に書き込み、EL素子15に流す電流の最初が100%とした時、次のフレーム(フィールド)で前記画素16に書き込む直前のEL素子15に流す電流が65%以上とすることである。
【0219】
図1の画素構成では、間欠表示を実現する場合としない場合では、1画素を構成するトランジスタ11の個数に変化はない。つまり、画素構成はそのままで、ソース信号線18の寄生容量の影響と除去し、良好な電流プログラムを実現している。その上、CRTに近い動画表示を実現しているのである。
【0220】
また、ゲートドライバ回路12の動作クロックはソースドライバ回路14の動作クロックに比較して十分に遅いため、回路のメインクロックが高くなるということはない。また、Nの値の変更も容易である。
【0221】
なお、画像表示方向(画像書き込み方向)は、1フィールド(1フレーム)目では画面の上から下方向とし、つぎの第2フィールド(フレーム)目では画面の下から上方向としてもよい。つまり、上から下方向と、下から上方向とを交互にくりかえす。
【0222】
さらに、1フィールド(1フレーム)目では画面の上から下方向とし、いったん、全画面を黒表示(非表示)とした後、つぎの第2フィールド(フレーム)目では画面の下から上方向としてもよい。また、いったん、全画面を黒表示(非表示)としてもよい。
【0223】
なお、以上の駆動方法の説明では、画面の書き込み方法を画面の上から下あるいは下から上としたが、これに限定するものではない。画面の書き込み方向は絶えず、画面の上から下あるいは下から上と固定し、非表示領域52の動作方向を1フィールド目では画面の上から下方向とし、つぎの第2フィールド目では画面の下から上方向としてもよい。また、1フレームを3フィールドに分割し、第1のフィールドではR、第2のフィールドではG、第3のフィールドではBとして、3フィールドで1フレームを形成するとしてもよい。また、1水平走査期間(1H)ごとに、R、G、Bを切り替えて表示してもよい(図125から図132とその説明などを参照のこと)。以上の事項は他の本発明の実施例でも同様である。
【0224】
非表示領域52は完全に非点灯状態である必要はない。微弱な発光あるいは低輝度の画像表示があっても実用上は問題ない。つまり、画像表示領域53よりも表示輝度が低い領域と解釈するべきである。また、非表示領域52とは、R、G、B画像表示のうち、1色または2色のみが非表示状態という場合も含まれる。
また、R、G、B画像表示のうち、1色または2色のみが低輝度の画像表示状態という場合も含まれる。
【0225】
基本的には表示領域53の輝度(明るさ)が所定値に維持される場合、表示領域53の面積が広くなるほど、画面50の輝度は高くなる。たとえば、表示領域53の輝度が100(nt)の場合、表示領域53が表示画面50に占める割合が10%から20%にすれば、画面の輝度は2倍となる。したがって、表示画面50に占める表示領域53の面積を変化させることにより、画面の表示輝度を変化することができる。画面50の表示輝度は画面50に占める表示領域53の割合に比例する。
【0226】
表示領域53の面積はシフトレジスタ61へのデータパルス(ST2)を制御することにより、任意に設定できる。また、データパルスの入力タイミング、周期を変化させることにより、図16の表示状態と図13の表示状態とを切り替えることができる。1F周期でのデータパルス数を多くすれば、画面50は明るくなり、少なくすれば、画面50は暗くなる。また、連続してデータパルスを印加すれば図13の表示状態となり、間欠にデータパルスを入力すれば図16の表示状態となる。
【0227】
図19の(a)は図13のように表示領域53が連続している場合の明るさ調整方式である。図19の(a1)の画面50の表示輝度が最も明るい。図19の(a2)の画面50の表示輝度が次に明るく、図19の(a3)の画面50の表示輝度が最も暗い。図19の(a)は最も動画表示に適する。
【0228】
図19の(a1)から図19の(a3)への変化(あるいはその逆)は、先にも記載したようにゲートドライバ回路12のシフトレジスタ回路61などの制御により、容易に実現できる。この際、図1のVdd電圧は変化させる必要がない。つまり、電源電圧を変化させずに表示画面50の輝度変化を実施できる。また、図19の(a1)から図19の(a3)への変化の際、画面のガンマ特性は全く変化しない。したがって、画面50の輝度によらず、表示画像のコントラスト、階調特性が維持される。これは本発明の効果のある特徴である。
【0229】
従来の画面の輝度調整では、画面50の輝度が低い時は、階調性能が低下する。つまり、高輝度表示の時は64階調表示を実現できても、低輝度表示の時は、半分以下の階調数しか表示できない場合がほとんどである。これに比較して、本発明の駆動方法では、画面の表示輝度に依存せず、最高の64階調表示を実現できる。
【0230】
図19の(b)は図16のように表示領域53が分散している場合の明るさ調整方式である。図19の(b1)の画面50の表示輝度が最も明るい。図19の(b2)の画面50の表示輝度が次に明るく、図19の(b3)の画面50の表示輝度が最も暗い。図19の(b1)から図19の(b3)への変化(あるいはその逆)は、先にも記載したようにゲートドライバ回路12のシフトレジスタ回路61などの制御により、容易に実現できる。図19の(b)のように表示領域53を分散させれば、低フレームレートでもフリッカが発生しない。
【0231】
さらに低フレームレートでも、フリッカが発生しないようにするには、図19の(c)のように表示領域53を細かく分散させればよい。しかし、動画の表示性能は低下する。したがって、動画を表示するには、図19の(a)の駆動方法が適している。静止画を表示し、低消費電力化を要望する時は、図19の(c)の駆動方法が適している。図19の(a)から図19の(c)の駆動方法の切り替えも、シフトレジスタ61の制御により容易に実現できる。
【0232】
以上の実施例は、主として、N=2倍、4倍などにする実施例であった。しかし、本発明は整数倍に限定されるものではないことは言うまでもない。また、N=2以上に限定されるものでもない。たとえば、ある時刻で表示画面50の半分以下の領域を非表示領域52とすることもある。所定値の5/4倍の電流Iwで電流プログラムし、1Fの4/5期間点灯させれば、所定の輝度を実現できる。
【0233】
本発明はこれに限定されるものではない。一例として、10/4倍の電流Iwで電流プログラミングし、1Fの4/5期間の間点灯させるという方法もある。
この場合は、所定輝度の2倍で点灯する。また、5/4倍の電流Iwで電流プログラミングし、1Fの2/5期間の間点灯させるという方法もある。この場合は、所定輝度の1/2倍で点灯する。また、5/4倍の電流Iwで電流プログラミングし、1Fの1/1期間の間点灯させるという方法もある。この場合は、所定輝度の5/4倍で点灯する。
【0234】
つまり、本発明は、プログラム電流の大きさと、1Fの点灯期間を制御することにより、表示画面の輝度を制御する方式である。かつ、1F期間よりも短い期間点灯させることにより、黒画面52を挿入でき、動画表示性能を向上できる。1Fの期間、常時点灯させることにより明るい画面を表示できる。
【0235】
画素に書き込む電流(ソースドライバ回路14から出力するプログラム電流)は、画素サイズがA平方mmとし、白ラスター表示所定輝度をB(nt)とした時、プログラム電流I(μA)は、
(A×B)/20 <= I <= (A×B)
の範囲とすることが好ましい。発光効率が良好となり、かつ、電流書込み不足が解消する。
【0236】
さらに、好ましくは、プログラム電流I(μA)は、
(A×B)/10 <= I <= (A×B)
の範囲とすることが好ましい。
【0237】
図20はソース信号線18に流れる電流を増大させる他の実施例の説明図である。基本的に複数の画素行を同時に選択し、複数の画素行をあわせた電流でソース信号線18の寄生容量などを充放電し電流書き込み不足を大幅に改善する方式である。ただし、複数の画素行を同時に選択するため、1画素あたりの駆動する電流を減少させることができる。したがって、EL素子15に流れる電流を減少させることができる。ここで、説明を容易にするため、一例として、N=10として説明する(ソース信号線18に流す電流を10倍にする)。
【0238】
図20で説明する本発明は、画素行は同時にM画素行を選択する。ソースドライバIC14からは所定電流のN倍電流をソース信号線18に印加する。各画素にはEL素子15に流す電流のN/M倍の電流がプログラムされる。一例として、EL素子15を所定発光輝度とするために、EL素子15に流れる時間を1フレーム(1フィールド)のM/N時間にする(ただし、M/Nに限定するものでなない。M/Nとするのは理解を容易にするためである。先にも説明したように、表示する画面50輝度により自由に設定できることはいうまでもない。)。このように駆動することにより、ソース信号線18の寄生容量を十分に充放電でき、良好な解像度を所定の発光輝度を得ることができる。
【0239】
1フレーム(1フィールド)のM/Nの期間の間だけ、EL素子15に電流を流し、他の期間(1F(N−1)M/N)は電流を流さないように表示する。この表示状態では1Fごとに画像データ表示、黒表示(非点灯)が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表示(間欠表示)状態となる。したがって、画像の輪郭ぼけがなくなり良好な動画表示を実現できる。また、ソース信号線18にはN倍の電流で駆動するため、寄生容量の影響をうけず、高精細表示パネルにも対応できる。
【0240】
図21は、図20の駆動方法を実現するための駆動波形の説明図である。信号波形はオフ電圧をVgh(Hレベル)とし、オン電圧をVgl(Lレベル)としている。各信号線の添え字は画素行の番号((1)(2)(3)など)を記載している。なお、行数はQCIF表示パネルの場合は220本であり、VGAパネルでは480本である。
【0241】
図21において、ゲート信号線17a(1)が選択され(Vgl電圧)、選択された画素行のトランジスタ11aからソースドライバ14に向かってソース信号線18にプログラム電流が流れる。ここでは説明を容易にするため、まず、書き込み画素行51aが画素行(1)番目であるとして説明する。
【0242】
また、ソース信号線18に流れるプログラム電流は所定値のN倍(説明を容易にするため、N=10として説明する。もちろん、所定値とは画像を表示するデータ電流であるから、白ラスター表示などでない限り固定値ではない。)である。また、5画素行が同時に選択(M=5)として説明をする。したがって、理想的には1つの画素のコンデンサ19には2倍(N/M=10/5=2)に電流がトランジスタ11aに流れるようにプログラムされる。
【0243】
書き込み画素行が(1)画素行目である時、図21で図示したように、ゲート信号線17aは(1)(2)(3)(4)(5)が選択されている。つまり、画素行(1)(2)(3)(4)(5)のスイッチング用トランジスタ11b、トランジスタ11cがオン状態である。また、ゲート信号線17bはゲート信号線17aの逆位相となっている。したがって、画素行(1)(2)(3)(4)(5)のスイッチング用トランジスタ11dがオフ状態であり、対応する画素行のEL素子15には電流が流れていない。つまり、非点灯状態52である。
【0244】
理想的には、5画素のトランジスタ11aが、それぞれIw×2の電流をソース信号線18に流す(つまり、ソース信号線18にはIw×2×N=Iw×2×5=Iw×10。したがって、本発明のN倍パルス駆動を実施しない場合が所定電流Iwとすると、Iwの10倍の電流がソース信号線18に流れる)。
【0245】
以上の動作(駆動方法)により、各画素16のコンデンサ19には、2倍の電流がプログラムされる。ここでは、理解を容易にするため、各トランジスタ11aは特性(Vt、S値)が一致しているとして説明をする。
【0246】
同時に選択する画素行が5画素行(M=5)であるから、5つの駆動用トランジスタ11aが動作する。つまり、1画素あたり、10/5=2倍の電流がトランジスタ11aに流れる。ソース信号線18には、5つのトランジスタ11aのプログラム電流を加えた電流が流れる。たとえば、書き込み画素行51aに、本来、書き込む電流Iwとし、ソース信号線18には、Iw×10の電流を流す。
書き込み画素行(1)より以降に画像データを書き込む書き込み画素行51bソース信号線18への電流量を増加させるため、補助的に用いる画素行である。しかし、書き込み画素行51bは後に正規の画像データが書き込まれるので問題がない。
【0247】
したがって、4画素行51bにおいて、1H期間の間は51aと同一表示である。そのため、書き込み画素行51aと電流を増加させるために選択した画素行51bとを少なくとも非表示状態52とするのである。ただし、図38のようなカレントミラーの画素構成、その他の電圧プログラム方式の画素構成では表示状態としてもよい。
【0248】
1H後には、ゲート信号線17a(1)は非選択となり、ゲート信号線17bにはオン電圧(Vgl)が印加される。また、同時に、ゲート信号線17a(6)が選択され(Vgl電圧)、選択された画素行(6)のトランジスタ11aからソースドライバ14に向かってソース信号線18にプログラム電流が流れる。
このように動作することのより、画素行(1)には正規の画像データが保持される。
【0249】
次の、1H後には、ゲート信号線17a(2)は非選択となり、ゲート信号線17bにはオン電圧(Vgl)が印加される。また、同時に、ゲート信号線17a(7)が選択され(Vgl電圧)、選択された画素行(7)のトランジスタ11aからソースドライバ14に向かってソース信号線18にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行(2)には正規の画像データが保持される。以上の動作と1画素行ずつシフトしながら走査することにより1画面が書き換えられる。
【0250】
図20の駆動方法では、各画素には2倍の電流(電圧)でプログラムを行うため、各画素のEL素子15の発光輝度は理想的には2倍となる。したがって、表示画面の輝度は所定値よりも2倍となる。これを所定の輝度とするためには、図16に図示するように、書き込み画素行51を含み、かつ表示画面50の1/2の範囲を非表示領域52とすればよい。
【0251】
図13と同様に、図20のように1つの表示領域53が画面の上から下方向に移動すると、フレームレートが低いと、表示領域53が移動するのが視覚的に認識される。特に、まぶたを閉じた時、あるいは顔を上下に移動させた時などに認識されやすくなる。
【0252】
この課題に対しては、図22に図示するように、表示領域53を複数に分割するとよい。分割された非表示領域52を加えた部分がS(N−1)/Nの面積となれば、分割しない場合と同一となる。
【0253】
図23はゲート信号線17に印加する電圧波形である。図21と図23との差異は、基本的にはゲート信号線17bの動作である。ゲート信号線17bは画面を分割する個数に対応して、その個数分だけオンオフ(VglとVgh)動作する。他の点は図21とほぼ同一あるいは類推できるので説明を省略する。
【0254】
以上のように、表示領域53を複数に分割することにより画面のちらつきは減少する。したがって、フリッカの発生はなく、良好な画像表示を実現できる。なお、分割はもっと細かくしてもよい。しかし、分割すればするほどフリッカは軽減する。特にEL素子15の応答性は速いため、5μsecよりも小さい時間でオンオフしても、表示輝度の低下はない。
【0255】
本発明の駆動方法において、EL素子15のオンオフは、ゲート信号線17bに印加する信号のオンオフで制御できる。そのため、本発明の駆動方法では、KHzオーダーの低周波数で制御が可能である。また、黒画面挿入(非表示領域52挿入)を実現するのには、画像メモリなどを必要としない。したがって、低コストで本発明の駆動回路あるいは方法を実現できる。
【0256】
図24は同時に選択する画素行が2画素行の場合である。検討した結果によると、低温ポリシリコン技術で形成した表示パネルでは、2画素行を同時に選択する方法は表示均一性が実用的であった。これは、隣接した画素の駆動用トランジスタ11aの特性が極めて一致しているためと推定される。また、レーザーアニールする際に、ストライプ状のレーザーの照射方向はソース信号線18と平行に照射することで良好な結果が得られた。
【0257】
これは同一時間にアニールされる範囲の半導体膜は特性が均一であるためである。つまり、ストライプ状のレーザー照射範囲内では半導体膜が均一に作製され、この半導体膜を利用したトランジスタのVt、モビリティがほぼ等しくなるためである。したがって、ソース信号線18の形成方向に平行にストライプ状のレーザーショットを照射し、この照射位置を移動させることにより、ソース信号線18に沿った画素(画素列、画面の上下方向の画素)の特性はほぼ等しく作製される。したがって、複数の画素行を同時にオンさせて電流プログラムを行った時、プログラム電流は、同時に選択されて複数の画素にはプログラム電流を選択された画素数で割った電流が、ほぼ同一に電流プログラムされる。したがって、目標値に近い電流プログラムを実施でき、均一表示を実現できる。したがって、レーザーショット方向と図24などで説明する駆動方式とは相乗効果がある。
【0258】
以上のように、レーザーショットの方向をソース信号線18の形成方向と略一致させる(図7を参照のこと)ことにより、画素の上下方向のトランジスタ11aの特性がほぼ同一になり、良好な電流プログラムを実施することができる(画素の左右方向のトランジスタ11aの特性が一致していなくとも)。以上の動作は、1H(1水平走査期間)に同期して、1画素行あるいは複数画素行ずつ選択画素行位置をずらせて実施する。
【0259】
なお、図8で説明したように、レーザーショットの方向をソース信号線18と平行にするとしたが、必ずしも平行でなくともよい。ソース信号線18に対して斜め方向にレーザーショットを照射しても1つのソース信号線18に沿った画素の上下方向のトランジスタ11aの特性はほぼ一致して形成されるからある。したがって、ソース信号線に平行にレーザーショットを照射するとは、ソース信号線18の沿った任意の画素の上または下に隣接した画素を、1つのレーザー照射範囲に入るように形成するということである。また、ソース信号線18とは一般的には、映像信号となるプログラム電流あるいは電圧を伝達する配線である。
【0260】
なお、本発明の実施例では1Hごとに、書き込み画素行位置をシフトさせるとしたが、これに限定するものではなく、2Hごとにシフト(2画素行ごと)してもよく、また、それ以上の画素行ずつシフトさせてもよい。また、任意の時間単位でシフトしてもよい。また、1画素行とばしでシフトしてもよい。
【0261】
画面位置に応じて、シフトする時間を変化させてもよい。たとえば、画面の中央部でのシフト時間を短くし、画面の上下部でシフト時間を長くしてもよい。たとえば、画面50の中央部は200μsecごとに1画素行をシフトし、画面50の上下部は、100μsecごとに1画素行をシフトする。このようにシフトすることにより、画面50の中央部の発光輝度が高くなり、周辺(画面50の上部と下部)を低くできる)。なお、画面50の中央部と画面上部のシフト時間、画面50の中央部と画面下部のシフト時間は滑らかに時間変化するようにし、輝度輪郭がでないように制御することは言うまでもない。
【0262】
なお、ソースドライバ回路14の基準電流を画面50の走査位置に対応して変化(図146などを参照のこと)させてもよい。たとえば、画面50の中央部の基準電流を10μAとし、画面50の上下部の基準電流は5μAとする。このように画面50位置に対応して基準電流を変化させることにより、画面50の中央部の発光輝度が高くなり、周辺(画面50の上部と下部)を低くできる)。なお、画面50の中央部と画面上部との間の基準電流、画面50の中央部と画面下部との間の基準電流の値は滑らかに時間変化するようにし、輝度輪郭がでないように基準電流を制御することは言うまでもない。
【0263】
また、画面位置に応じて、画素行をシフトする時間を制御する駆動方法と、画面50位置に対応して基準電流を変化させる駆動方法を組み合わせて画像表示を行っても良いことは言うまでもない。
【0264】
フレームごとにシフト時間を変化させてもよい。また、連続した複数画素行を選択することに限定するものではない。例えば、1画素行へだてた画素行を選択してもよい。
【0265】
つまり、第1番目の水平走査期間に第1番目の画素行と第3番目の画素行を選択し、第2番目の水平走査期間に第2番目の画素行と第4番目の画素行を選択し、第3番目の水平走査期間に第3番目の画素行と第5番目の画素行を選択し、第4番目の水平走査期間に第4番目の画素行と第6番目の画素行を選択する駆動方法である。もちろん、第1番目の水平走査期間に第1番目の画素行と第3番目の画素行と第5番目の画素行を選択するという駆動方法も技術的範疇である。もちろん、複数画素行へだてた画素行位置を選択してもより。
【0266】
なお、以上のレーザーショット方向と、複数本の画素行を同時に選択するという組み合わせは、図1、図2、図32の画素構成のみに限定されるものではなく、カレントミラーの画素構成である図38、図42、図50などの他の電流駆動方式の画素構成にも適用できることはいうまでもない。また、図43、図51、図54、図46などの電圧駆動の画素構成にも適用できる。つまり、画素上下のトランジスタの特性が一致しておれば、同一のソース信号線18に印加した電圧値により良好に電圧プログラムを実施できるからである。
【0267】
図24において、書き込み画素行が(1)画素行目である時、ゲート信号線17aは(1)(2)が選択されている(図25を参照のこと)。つまり、画素行(1)(2)のスイッチング用トランジスタ11b、トランジスタ11cがオン状態である。したがって、少なくとも画素行(1)(2)のスイッチング用トランジスタ11dがオフ状態であり、対応する画素行のEL素子15には電流が流れていない。つまり、非点灯状態52である。なお、図24では、フリッカの発生を低減するため、表示領域53を5分割している。
【0268】
理想的には、2画素(行)のトランジスタ11aが、それぞれIw×5(N=10の場合。つまり、K=2であるから、ソース信号線18に流れる電流はIw×K×5=Iw×10となる)の電流をソース信号線18に流す。そして、各画素16のコンデンサ19には、5倍の電流がプログラムされる。
【0269】
同時に選択する画素行が2画素行(K=2)であるから、2つの駆動用トランジスタ11aが動作する。つまり、1画素あたり、10/2=5倍の電流がトランジスタ11aに流れる。ソース信号線18には、2つのトランジスタ11aのプログラム電流を加えた電流が流れる。
【0270】
たとえば、書き込み画素行51aに、本来、書き込む電流Idとし、ソース信号線18には、Iw×10の電流を流す。書き込み画素行51bは後に正規の画像データが書き込まれるので問題がない。画素行51bは、1H期間の間は51aと同一表示である。そのため、書き込み画素行51aと電流を増加させるために選択した画素行51bとを少なくとも非表示状態52とするのである。
【0271】
次の、1H後には、ゲート信号線17a(1)は非選択となり、ゲート信号線17bにはオン電圧(Vgl)が印加される。また、同時に、ゲート信号線17a(3)が選択され(Vgl電圧)、選択された画素行(3)のトランジスタ11aからソースドライバ14に向かってソース信号線18にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行(1)には正規の画像データが保持される。
【0272】
次の、1H後には、ゲート信号線17a(2)は非選択となり、ゲート信号線17bにはオン電圧(Vgl)が印加される。また、同時に、ゲート信号線17a(4)が選択され(Vgl電圧)、選択された画素行(4)のトランジスタ11aからソースドライバ14に向かってソース信号線18にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行(2)には正規の画像データが保持される。以上の動作と1画素行ずつシフト(もちろん、複数画素行ずつシフトしてもよい。たとえば、擬似インターレース駆動であれば、2行ずつシフトするであろう。また、画像表示の観点から、複数の画素行に同一画像を書き込む場合もあるであろう)しながら走査することにより1画面が書き換えられる。
【0273】
図16と同様であるが、図24の駆動方法では、各画素には5倍の電流(電圧)でプログラムを行うため、各画素のEL素子15の発光輝度は理想的には5倍となる。したがって、表示領域53の輝度は所定値よりも5倍となる。これを所定の輝度とするためには、図16などに図示するように、書き込み画素行51を含み、かつ表示画面1の1/5の範囲を非表示領域52とすればよい。
【0274】
図27に図示するように、2本の書き込み画素行51(51a、51b)が選択され、画面50の上辺から下辺に順次選択されていく(図26も参照のこと。
図26では画素行16aと16bが選択されている)。しかし、図27の(b)のように、画面の下辺までくると書き込み画素行51aは存在するが、51bはなくなる。つまり、選択する画素行が1本しかなくなる。そのため、ソース信号線18に印加された電流は、すべて画素行51aに書き込まれる。したがって、画素行51aに比較して、2倍の電流が画素にプログラムされてしまう。
【0275】
この課題に対して、本発明は、図27の(b)に図示するように画面50の下辺にダミー画素行271を形成(配置)している。したがって、選択画素行が画面50の下辺まで選択された場合は、画面50の最終画素行とダミー画素行271が選択される。そのため、図27の(b)の書き込み画素行には、規定どおりの電流が書き込まれる。
【0276】
なお、ダミー画素行271は表示画面50の上端あるいは下端に隣接して形成したように図示したが、これに限定するものではない。表示画面50から離れた位置に形成されていてもよい。また、ダミー画素行271は、図1のスイッチング用トランジスタ11d、EL素子15などは形成する必要はない。形成しないことにより、ダミー画素行271のサイズは小さくなる。
【0277】
図28は図27の(b)の状態を示している。図28で明らかのように、選択画素行が画面50の下辺の画素16c行まで選択された場合は、画面50の最終画素行(ダミー画素行)271が選択される。ダミー画素行271は表示画面50外に配置する。つまり、ダミー画素行(ダミー画素)271は点灯しない、あるいは点灯させない、もしくは点灯しても表示として見えないように構成する。
たとえば、画素電極105とトランジスタ11とのコンタクトホールをなくすとか、ダミー画素行271にはEL膜15を形成しないとかである。また、ダミー画素行の画素電極105上に絶縁膜を形成する構成などが例示される。
【0278】
図27では、画面50の下辺にダミー画素(行)271を設ける(形成する、配置する)としたが、これに限定するものではない。たとえば、図29の(a)に図示するように、画面の下辺から上辺に走査する(上下逆転走査)する場合は、図29の(b)に図示するように画面50の上辺にもダミー画素行271を形成すべきである。つまり、画面50の上辺を下辺のそれぞれにダミー画素行271を形成(配置)する。以上のように構成することにより、画面の上下反転走査にも対応できるようになる。以上の実施例は、2画素行を同時選択する場合であった。
【0279】
本発明はこれに限定するものではなく、たとえば、5画素行を同時選択する方式(図23を参照のこと)でもよい。つまり、5画素行同時駆動の場合は、ダミー画素行271は4行分形成すればよい。したがって、ダミー画素行271は同時に選択する画素行−1の画素数分を形成すればよい。ただし、これは、1画素行ずつ選択する画素行をシフトする場合である。複数画素行ずつシフトする場合は、選択する画素数をMとし、シフトする画素行数をLとしたとき、(M−1)×L画素行分を形成すればよい。
【0280】
本発明のダミー画素行構成あるいはダミー画素行駆動は、少なくとも1つ以上のダミー画素行を用いる方式である。もちろん、ダミー画素行駆動方法とN倍パルス駆動とを組み合わせて用いることが好ましい。
【0281】
複数本の画素行を同時に選択する駆動方法では、同時に選択する画素行数が増加するほど、トランジスタ11aの特性バラツキを吸収することが困難になる。
しかし、同時選択画素行数Mが少なくなると、1画素にプログラムする電流が大きくなり、EL素子15に大きな電流を流すことになる。EL素子15に流す電流が大きいとEL素子15が劣化しやすくなる。
【0282】
図30はこの課題を解決するものである。図30の基本概念は、1/2H(水平走査期間の1/2)は、図22、図29で説明したように、複数の画素行を同時に選択する方法である。その後の(1/2)H(水平走査期間の1/2)は図5、図13などで説明したように、1画素行を選択する方法を組み合わせたものである。このように組み合わせることにより、トランジスタ11aの特性バラツキを吸収しより、高速にかつ面内均一性を良好にすることができる。なお、理解を容易にするため、(1/2)Hで操作するとして説明するがこれに限定するものではない。最初の期間を(1/4)Hとし、後半の期間を(3/4)Hとしてもよい。
【0283】
図30において、説明を容易にするため、第1の期間では5画素行を同時に選択し、第2の期間では1画素行を選択するとして説明をする。まず、第1の期間(前半の1/2H)では、図30の(a1)に図示するように、5画素行を同時に選択する。この動作は図22を用いて説明したので省略する。一例としてソース信号線18に流す電流は所定値の25倍とする。したがって、各画素16のトランジスタ11a(図1の画素構成の場合)には5倍の電流(25/5画素行=5)がプログラムされる。25倍の電流であるから、ソース信号線18などに発生する寄生容量は極めて短期間に充放電される。したがって、ソース信号線18の電位は、短時間で目標の電位となり、各画素16のコンデンサ19の端子電圧も5倍電流を流すようにプログラムされる。この25倍電流の印加時間は前半の1/2H(1水平走査期間の1/2)とする。
【0284】
当然のことながら、書き込み画素行の5画素行は同一画像データが書き込まれるから、表示しないように5画素行のトランジスタ11dはオフ状態とされる。
したがって、表示状態は図30の(a2)となる。
【0285】
次の後半の1/2H期間は、1画素行を選択し、電流(電圧)プログラムを行う。この状態を図30の(b1)に図示している。書き込み画素行51aは先と同様に5倍の電流を流すように電流(電圧)プログラムされる。図30の(a1)と図30の(b1)とで各画素に流す電流を同一にするのは、プログラムされたコンデンサ19の端子電圧の変化を小さくして、より高速に目標の電流を流せるようにするためである。
【0286】
つまり、図30の(a1)で、複数の画素に電流を流し、高速に概略の電流が流れる値まで近づける。この第1の段階では、複数のトランジスタ11aでプログラムしているため、目標値に対してトランジスタのバラツキによる誤差が発生している。次の第2の段階で、データを書き込みかつ保持する画素行のみを選択して、概略の目標値から、所定の目標値まで完全なプログラムを行うのである。
【0287】
なお、非表示領域52を画面の上から下方向に走査し、また、書き込み画素行51aも画面の上から下方向に走査することは図13などの実施例と同様であるので説明を省略する。
【0288】
図31は図30の駆動方法を実現するための駆動波形である。図31でわかるように、1H(1水平走査期間)は2つのフェーズで構成されている。この2つのフェーズはISEL信号で切り替える。ISEL信号は図31に図示している。
【0289】
まず、ISEL信号について説明をしておく。図30を実施するソースドライバ回路14は、電流出力回路Aと電流出力回路Bとを具備している。それぞれの電流出力回路は、8ビットの階調データをDA変換するDA回路とオペアンプなどから構成される。図30の実施例では、電流出力回路Aは25倍の電流を出力するように構成されている。一方、電流出力回路Bは5倍の電流を出力するように構成されている。電流出力回路Aと電流出力回路Bの出力はISEL信号により電流出力部に形成(配置)されたスイッチ回路が制御され、ソース信号線18に印加される。この電流出力回路は各ソース信号線に配置されている。
【0290】
ISEL信号は、Lレベルの時、25倍電流を出力する電流出力回路Aが選択されてソース信号線18からの電流をソースドライバIC14が吸収する(より適切には、ソースドライバ回路14内に形成された電流出力回路Aが吸収する)。25倍、5倍などの電流出力回路電流の大きさ調整は容易である。複数の抵抗とアナログスイッチで容易に構成できるからである。
【0291】
図30に示すように書き込み画素行が(1)画素行目である時(図30の1Hの欄を参照)、ゲート信号線17aは(1)(2)(3)(4)(5)が選択されている(図1の画素構成の場合)。つまり、画素行(1)(2)(3)(4)(5)のスイッチング用トランジスタ11b、トランジスタ11cがオン状態である。また、ISELがLレベルであるから、25倍電流を出力する電流出力回路Aが選択され、ソース信号線18と接続されている。また、ゲート信号線17bには、オフ電圧(Vgh)が印加されている。したがって、画素行(1)(2)(3)(4)(5)のスイッチング用トランジスタ11dがオフ状態であり、対応する画素行のEL素子15には電流が流れていない。つまり、非点灯状態52である。
【0292】
理想的には、5画素のトランジスタ11aが、それぞれIw×2の電流をソース信号線18に流す。そして、各画素16のコンデンサ19には、5倍の電流がプログラムされる。ここでは、理解を容易にするため、各トランジスタ11aは特性(Vt、S値)が一致しているとして説明をする。
【0293】
同時に選択する画素行が5画素行(K=5)であるから、5つの駆動用トランジスタ11aが動作する。つまり、1画素あたり、25/5=5倍の電流がトランジスタ11aに流れる。ソース信号線18には、5つのトランジスタ11aのプログラム電流を加えた電流が流れる。たとえば、書き込み画素行51aに、従来の駆動方法で画素に書き込む電流Iwとする時、ソース信号線18には、Iw×25の電流を流す。書き込み画素行(1)より以降に画像データを書き込む書き込み画素行51bソース信号線18への電流量を増加させるため、補助的に用いる画素行である。しかし、書き込み画素行51bは後に正規の画像データが書き込まれるので問題がない。
【0294】
したがって、画素行51bは、1H期間の間は51aと同一表示である。そのため、書き込み画素行51aと電流を増加させるために選択した画素行51bとを少なくとも非表示状態52とするのである。
【0295】
次の1/2H(水平走査期間の1/2)では、書き込み画素行51aのみを選択する。つまり、(1)画素行目のみを選択する。図31で明らかなように、ゲート信号線17a(1)のみが、オン電圧(Vgl)が印加され、ゲート信号線17a(2)(3)(4)(5)はオフ(Vgh)が印加されている。したがって、画素行(1)のトランジスタ11aは動作状態(ソース信号線18に電流を供給している状態)であるが、画素行(2)(3)(4)(5)のスイッチング用トランジスタ11b、トランジスタ11cがオフ状態である。つまり、非選択状態である。
【0296】
また、ISELがHレベルであるから、5倍電流を出力する電流出力回路Bが選択され、この電流出力回路Bとソース信号線18とが接続されている。また、ゲート信号線17bの状態は先の1/2Hの状態と変化がなく、オフ電圧(Vgh)が印加されている。したがって、画素行(1)(2)(3)(4)(5)のスイッチング用トランジスタ11dがオフ状態であり、対応する画素行のEL素子15には電流が流れていない。つまり、非点灯状態52である。
【0297】
以上のことから、画素行(1)のトランジスタ11aが、それぞれIw×5の電流をソース信号線18に流す。そして、各画素行(1)のコンデンサ19には、5倍の電流がプログラムされる。
【0298】
次の水平走査期間では1画素行、書き込み画素行がシフトする。つまり、今度は書き込み画素行が(2)である。最初の1/2Hの期間では、図31に示すように書き込み画素行が(2)画素行目である時、ゲート信号線17aは(2)(3)(4)(5)(6)が選択されている。つまり、画素行(2)(3)(4)(5)(6)のスイッチング用トランジスタ11b、トランジスタ11cがオン状態である。また、ISELがLレベルであるから、25倍電流を出力する電流出力回路Aが選択され、ソース信号線18と接続されている。また、ゲート信号線17bには、オフ電圧(Vgh)が印加されている。
【0299】
したがって、画素行(2)(3)(4)(5)(6)のスイッチング用トランジスタ11dがオフ状態であり、対応する画素行のEL素子15には電流が流れていない。つまり、非点灯状態52である。一方、画素行(1)のゲート信号線17b(1)はVgl電圧が印加されているから、トランジスタ11dはオン状態であり、画素行(1)のEL素子15は点灯する。
【0300】
同時に選択する画素行が5画素行(K=5)であるから、5つの駆動用トランジスタ11aが動作する。つまり、1画素あたり、25/5=5倍の電流がトランジスタ11aに流れる。ソース信号線18には、5つのトランジスタ11aのプログラム電流を加えた電流が流れる。
【0301】
次の1/2H(水平走査期間の1/2)では、書き込み画素行51aのみを選択する。つまり、(2)画素行目のみを選択する。図31で明らかなように、ゲート信号線17a(2)のみが、オン電圧(Vgl)が印加され、ゲート信号線17a(3)(4)(5)(6)はオフ(Vgh)が印加されている。
【0302】
したがって、画素行(1)(2)のトランジスタ11aは動作状態(画素行(1)はEL素子15に電流を流し、画素行(2)はソース信号線18に電流を供給している状態)であるが、画素行(3)(4)(5)(6)のスイッチング用トランジスタ11b、トランジスタ11cがオフ状態である。つまり、非選択状態である。
【0303】
また、ISELがHレベルであるから、5倍電流を出力する電流出力回路Bが選択され、この電流出力回路1222bとソース信号線18とが接続されている。また、ゲート信号線17bの状態は先の1/2Hの状態と変化がなく、オフ電圧(Vgh)が印加されている。したがって、画素行(2)(3)(4)(5)(6)のスイッチング用トランジスタ11dがオフ状態であり、対応する画素行のEL素子15には電流が流れていない。つまり、非点灯状態52である。
【0304】
以上のことから、画素行(2)のトランジスタ11aが、それぞれIw×5の電流をソース信号線18に流す。そして、各画素行(2)のコンデンサ19には、5倍の電流がプログラムされる。以上の動作を順次、実施することにより1画面を表示することができる。
【0305】
図30で説明した駆動方法は、第1の期間でG画素行(Gは2以上)を選択し、各画素行にはN倍の電流を流すようにプログラムする。第1の期間後の第2の期間ではB画素行(BはGよりも小さく、1以上)を選択し、画素にはN倍の電流を流すようにプログラムする方式である。
【0306】
しかし、他の方策もある。第1の期間でG画素行(Gは2以上)を選択し、各画素行の総和電流がN倍の電流となるようにプログラムする。第1の期間後の第2の期間ではB画素行(BはGよりも小さく、1以上)を選択し、選択された画素行の総和の電流(ただし、選択画素行が1の時は、1画素行の電流)がN倍となるようにプログラムする方式である。たとえば、図30の(a1)において、5画素行を同時に選択し、各画素のトランジスタ11aには2倍の電流を流す。
したがって、ソース信号線18には5×2倍=10倍の電流が流れる。次の第2の期間では図30の(b1)において、1画素行を選択する。この1画素のトランジスタ11aには10倍の電流を流す。
【0307】
なお、図31において、複数の画素行を同時に選択する期間を1/2Hとし、1画素行を選択する期間を1/2Hとしたがこれに限定するものではない。複数の画素行を同時に選択する期間を1/4Hとし、1画素行を選択する期間を3/4Hとしてもよい。また、複数の画素行を同時に選択する期間と、1画素行を選択する期間とを加えた期間は1Hとしたがこれに限定するものではない。たとえば、2H期間でも、1.5H期間であっても良い。
【0308】
また、図30において、5画素行を同時に選択する期間を1/2Hとし、次の第2の期間では2画素行を同時に選択するとしてもよい。この場合でも実用上、支障のない画像表示を実現できる。
【0309】
また、図30において、5画素行を同時に選択する第1の期間を1/2Hとし、1画素行を選択する第2の期間を1/2Hとする2段階としたがこれに限定するものではない。たとえば、第1の段階は、5画素行を同時に選択し、第2の期間は前記5画素行のうち、2画素行を選択し、最後に、1画素行を選択する3つの段階としてもよい。つまり、複数の段階で画素行に画像データを書き込んでも良い。
【0310】
以上の実施例は、1画素行を順次選択し画素に電流プログラムを行う方式、あるいは、複数の画素行を順次選択し画素に電流プログラムを行う方式である。しかし、本発明はこれに限定するものではない。画像データに応じて1画素行を順次選択し画素に電流プログラムを行う方式と、複数の画素行を順次選択し画素に電流プログラムを行う方式を組み合わせてもよい。
【0311】
以下、本発明のインターレース駆動について説明をする。図133はインターレース駆動を行う本発明の表示パネルの構成である。図133において、奇数画素行のゲート信号線17aはゲートドライバ回路12a1に接続されている。偶数画素行のゲート信号線17aはゲートドライバ回路12a2に接続されている。一方、奇数画素行のゲート信号線17bはゲートドライバ回路12b1に接続されている。偶数画素行のゲート信号線17bはゲートドライバ回路12b2に接続されている。
【0312】
したがって、ゲートドライバ回路12a1の動作(制御)により奇数画素行の画像データが順次書き換えられる。奇数画素行は、ゲートドライバ回路12b1の動作(制御)によりEL素子の点灯、非点灯制御が行われる。また、ゲートドライバ回路12a2の動作(制御)により偶数画素行の画像データが順次書き換えられる。また、偶数画素行は、ゲートドライバ回路12b2の動作(制御)によりEL素子の点灯、非点灯制御が行われる。
【0313】
図134の(a)は、第1フィールドでの表示パネルの動作状態である。図134の(b)は、第2フィールドでの表示パネルの動作状態である。なお、説明を容易にするため、1フレームは2フィールドで構成されているとする。図134において、斜線を記入したゲートドライバ回路12はデータの走査動作がしていないことを示している。つまり、図134の(a)の第1フィールドでは、プログラム電流の書込み制御としてゲートドライバ回路12a1が動作し、EL素子15の点灯制御としてゲートドライバ回路12b2が動作する。図134の(b)の第2フィールドでは、プログラム電流の書込み制御としてゲートドライバ回路12a2が動作し、EL素子15の点灯制御としてゲートドライバ回路12b1が動作する。以上の動作が、フレーム内で繰り返される。
【0314】
図135が第1フィールドでの画像表示状態である。図135の(a)が書込み画素行(電流(電圧)プログラムを行っている奇数画素行位置を図示している。図135の(a1)→(a2)→(a3)と書込み画素行位置が順次シフトされる。第1フィールドでは、奇数画素行が順次書き換えられる(偶数画素行の画像データは保持されている)。図135の(b)が奇数画素行の表示状態を図示している。なお、図135の(b)は奇数画素行のみを図示している。偶数画素行は図135の(c)に図示している。図135の(b)でも明らかなように、奇数画素行に対応する画素のEL素子15は非点灯状態である。一方、偶数画素行は、図135の(c)に図示しているように表示領域53と非表示領域52を走査する(N倍パルス駆動)。
【0315】
図136が第2フィールドでの画像表示状態である。図136の(a)が書込み画素行(電流(電圧)プログラムを行っている奇数画素行位置を図示している。図136の(a1)→(a2)→(a3)と書込み画素行位置が順次シフトされる。第2フィールドでは、偶数画素行が順次書き換えられる(奇数画素行の画像データは保持されている)。図136の(b)が奇数画素行の表示状態を図示している。なお、図136の(b)は奇数画素行のみを図示している。偶数画素行は図136の(c)に図示している。図136の(b)でも明らかなように、偶数画素行に対応する画素のEL素子15は非点灯状態である。一方、奇数画素行は、図136の(c)に図示しているように表示領域53と非表示領域52を走査する(N倍パルス駆動)。
【0316】
以上のように駆動することにより、インターレース駆動をEL表示パネルで容易に実現することができる。また、N倍パルス駆動を実施することにより書込み不足も発生せず、動画ボケも発生することがない。また、電流(電圧)プログラムの制御と、EL素子15の点灯制御も容易であり、回路も容易に実現できる。
【0317】
なお、本発明の駆動方式は、図135、図136の駆動方式に限定されるものではない。たとえば、図137の駆動方式も例示される。図135、図136は、電流(電圧)プログラムを行っている奇数画素行または偶数画素行は非表示領域52(非点灯、黒表示)とするものであった。図137の実施例は、EL素子15の点灯制御を行うゲートドライバ回路12b1、12b2の両方を同期させて動作させるものである。ただし、電流(電圧)プログラムを行っている画素行51は非表示領域となるように制御することはいうまでもない(図38のカレントミラー画素構成ではその必要はない)。図137では、奇数画素行と偶数画素行の点灯制御が同一であるので、ゲートドライバ回路12b1と12b2の2つと設ける必要はない。ゲートドライバ回路12bを1つで点灯制御することができる。
【0318】
図137は、奇数画素行と偶数画素行の点灯制御を同一にする駆動方法であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。図138は、奇数画素行と偶数画素行の点灯制御を異ならせた実施例である。とくに、図138は奇数画素行の点灯状態(表示領域53、非表示領域52)の逆パターンを偶数画素行の点灯状態にした例である。したがって、表示領域53の面積と非表示領域52の面積とは同一になるようにしている。もちろん、表示領域53の面積と非表示領域52の面積とは同一になることに限定されるものではない。
【0319】
また、図136、図135において、奇数画素行あるいは偶数画素行ですべての画素行が非点灯状態にすることに限定されるものではない。
【0320】
以上の実施例は、1画素行ずつ電流(電圧)プログラムを実施する駆動方法であった。しかし、本発明の駆動方法はこれに限定されるものではなく、図139に図示するように2画素行(複数画素行)を同時に電流(電圧)プログラム行っても良いことは言うまでもない(図27とその説明も参照のこと)。図139の(a)は奇数フィールドの実施例であり、図139の(b)は偶数フィールドの実施例である。奇数フィールドでは、(1、2)画素行、(3、4)画素行、(5、6)画素行、(7、8)画素行、(9、10)画素行、(11、12)画素行、・・・・・・・・(n、n+1)画素行(nは1以上の整数)の組で2画素行を順次選択し、電流プログラムを行っていく。偶数フィールドでは、(2、3)画素行、(4、5)画素行、(6、7)画素行、(8、9)画素行、(10、11)画素行、(12、13)画素行、・・・・・・・・(n+1、n+2)画素行(nは1以上の整数)の組で2画素行を順次選択し、電流プログラムを行っていく。
【0321】
以上のように各フィールドで複数画素行を選択し電流プログラムを行うことによりソース信号線18に流す電流を増加することができ、黒書き込みを良好にすることができる。また、奇数フィールドと偶数フィールドで選択する複数画素行の組を少なくとも1画素行ずらせることにより、画像の解像度を向上させることができる。
【0322】
図139の実施例は、各フィールドで選択する画素行を2画素行としたが、これに限定するものではなく3画素行としてもよい。この場合は、奇数フィールドと偶数フィールドで選択する3画素行の組は1画素行ずらせる方法と、2画素行ずらせる方法の2方式を選択可能である。また、各フィールドで選択する画素行は4画素行以上としてもよい。また、図125〜図132に図示するように、1フレームを3フィールド以上で構成するようにしてもよい。
【0323】
また、図139の実施例では、2画素行を同時に選択するとしたが、これに限定するものではなく、1Hを前半1/2Hと後半の1/2Hとし、奇数フィールドでは、第1H期間の前半の1/2H期間に第1画素行を選択して電流プログラムを行い、後半の1/2H期間に第2画素行を選択して電流プログラムを行う。
次の第2H期間の前半の1/2H期間に第3画素行を選択して電流プログラムを行い、後半の1/2H期間に第4画素行を選択して電流プログラムを行う。また、次の第3H期間の第1H期間の前半の1/2H期間に第5画素行を選択して電流プログラムを行い、後半の1/2H期間に第6画素行を選択して電流プログラムを行う。・・・・・・と駆動してもよい。
【0324】
また、偶数フィールドでは、第1H期間の前半の1/2H期間に第2画素行を選択して電流プログラムを行い、後半の1/2H期間に第3画素行を選択して電流プログラムを行う。次の第2H期間の前半の1/2H期間に第4画素行を選択して電流プログラムを行い、後半の1/2H期間に第5画素行を選択して電流プログラムを行う。また、次の第3H期間の第1H期間の前半の1/2H期間に第6画素行を選択して電流プログラムを行い、後半の1/2H期間に第7画素行を選択して電流プログラムを行う。・・・・・・と駆動してもよい。
【0325】
以上の実施例においても各フィールドで選択する画素行を2画素行としたが、これに限定するものではなく3画素行としてもよい。この場合は、奇数フィールドと偶数フィールドで選択する3画素行の組は1画素行ずらせる方法と、2画素行ずらせる方法の2方式を選択可能である。また、各フィールドで選択する画素行は4画素行以上としてもよい。
【0326】
本発明のN倍パルス駆動方法では、各画素行で、ゲート信号線17bの波形を同一にし、1Hの間隔でシフトさせて印加していく。このように走査することにより、EL素子15が点灯している時間を1F/Nに規定しながら、順次、点灯する画素行をシフトさせることができる。このように、各画素行で、ゲート信号線17bの波形を同一にし、シフトさせていることを実現することは容易である。図6のシフトレジスタ回路61a、61bに印加するデータであるST1、ST2を制御すればよいからである。たとえば、入力ST2がLレベルの時、ゲート信号線17bにVglが出力され、入力ST2がHレベルの時、ゲート信号線17bにVghが出力されるとすれば、シフトレジスタ61bに印加するST2を1F/Nの期間だけLレベルで入力し、他の期間はHレベルにする。この入力されたST2を1Hに同期したクロックCLK2でシフトしていくだけである。
【0327】
なお、EL素子15をオンオフする周期は0.5msec以上にする必要がある。この周期が短いと、人間の目の残像特性により完全な黒表示状態とならず、画像がぼやけたようになり、あたかも解像度が低下したようになる。また、データ保持型の表示パネルの表示状態となる。しかし、オンオフ周期を100msec以上になると、点滅状態に見える。したがって、EL素子のオンオフ周期は0.5μsec以上100msec以下にすべきである。さらに好ましくは、オンオフ周期を2msec以上30msec以下にすべきである。さらに好ましくは、オンオフ周期を3msec以上20msec以下にすべきである。
【0328】
先にも記載したが、黒画面52の分割数は、1つにすると良好な動画表示を実現できるが、画面のちらつきが見えやすくなる。したがって、黒挿入部を複数に分割することが好ましい。しかし、分割数をあまりに多くすると動画ボケが発生する。分割数は1以上8以下とすべきである。さらに好ましくは1以上5以下とすることが好ましい。
【0329】
なお、黒画面の分割数は静止画と動画で変更できるように構成することが好ましい。分割数とは、N=4では、75%が黒画面であり、25%が画像表示である。このとき、75%の黒表示部を75%の黒帯状態で画面の上下方向に走査するのが分割数1である。25%の黒画面と25/3%の表示画面の3ブロックで走査するのが分割数3である。静止画は分割数を多くする。動画は分割数を少なくする。切り替えは入力画像に応じて自動的(動画検出など)に行っても良く、ユーザーが手動で行ってもよい。また、表示装置の映像などに入力コンセントに対応して切り替ええするように構成すればよい。
【0330】
たとえば、携帯電話などにおいて、壁紙表示、入力画面では、分割数を10以上とする(極端には1Hごとにオンオフしてもよい)。NTSCの動画を表示するときは、分割数を1以上5以下とする。なお、分割数は3以上の多段階に切り替えできるように構成することが好ましい。たとえば、分割数なし、2、4、8などである。
【0331】
また、全表示画面に対する黒画面の割合は、全画面の面積を1とした時、0.2以上0.9以下(Nで表示すれば1.2以上9以下)とすることが好ましい。
また、特に0.25以上0.6以下(Nで表示すれば1.25以上6以下)とすることが好ましい。0.20以下であると動画表示での改善効果が低い。0.9以上であると、表示部分の輝度が高くなり、表示部分が上下に移動することが視覚的に認識されやすくなる。
【0332】
また、1秒あたりのフレーム数は、10以上100以下(10Hz以上100Hz以下)が好ましい。さらには12以上65以下(12Hz以上65Hz以下)が好ましい。フレーム数が少ないと、画面のちらつきが目立つようになり、あまりにもフレーム数が多いと、ソースドライバ回路14などからの書き込みが苦しくなり解像度が劣化する。
【0333】
なお、以上の事項は、図38などの電流プログラムの画素構成、図43、図51、図54などの電圧プログラムの画素構成でも適用できることは言うまでもない。図38では、トランジスタ11dを、図43ではトランジスタ11dを、図51ではトランジスタ11eをオンオフ制御すればよい。このように、EL素子15に電流を流す配線をオンオフすることにより、本発明のN倍パルス駆動を容易に実現できる。
【0334】
また、ゲート信号線17bの1F/Nの期間だけ、Vglにする時刻は1F(1Fに限定するものではない。単位期間でよい。)の期間のうち、どの時刻でもよい。単位時間にうち、所定の期間だけEL素子15をオンさせることにより、所定の平均輝度を得るものだからである。ただし、電流プログラム期間(1H)後、すぐにゲート信号線17bをVglにしてEL素子15を発光させる方がよい。図1のコンデンサ19の保持率特性の影響を受けにくくなるからである。
【0335】
また、この画像の分割数も可変できるように構成することが好ましい。たとえば、ユーザーが明るさ調整スイッチを押すことにより、あるいは明るさ調整ボリウムを回すことにより、この変化を検出してKの値を変更する。表示する画像の内容、データにより手動で、あるいは自動的に変化させるように構成してもよい。
【0336】
このようにKの値(画像表示部53の分割数)を変化させることも容易に実現できる。図6においてSTに印加するデータのタイミング(1FのいつにLレベルにするか)を調整あるいは可変できるように構成しておけばよいからである。
【0337】
なお、図16などでは、ゲート信号線17bをVglにする期間(1F/N)を複数に分割(分割数M)し、Vglにする期間は1F/(K・N)の期間をK回実施するとしたがこれ限定するものではない。1F/(K・N)の期間をL(L≠K)回実施してもよい。つまり、本発明は、EL素子15に流す期間(時間)を制御することにより画面50を表示するものである。したがって、1F/(K・N)の期間をL(L≠K)回実施することは本発明の技術的思想に含まれる。また、Lの値を変化させることにより、画面50の輝度をデジタル的に変更することができる。たとえば、L=2とL=3では50%の輝度(コントラスト)変化をなる。これらの制御も、本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない(もちろん、以降に説明する本発明にも適用できる)。これらも本発明のN倍パルス駆動である。
【0338】
以上の実施例は、EL素子15と駆動用トランジスタ11aとの間にスイッチング素子としてのトランジスタ11dを配置(形成)し、このトランジスタ11dを制御することにより、画面50をオンオフ表示するものであった。この駆動方法により、電流プログラム方式の黒表示状態での電流書き込み不足をなくし、良好な解像度あるいは黒表示を実現するものであった。つまり、電流プログラム方式では、良好な黒表示を実現することが重要である。次に説明する駆動方法は、駆動用トランジスタ11aをリセットし、良好な黒表示を実現するものである。以下、図32を用いて、その実施例について説明をする。
【0339】
図32は基本的には図1の画素構成である。図32の画素構成では、プログラムされたIw電流がEL素子15に流れ、EL素子15が発光する。つまり、駆動用トランジスタ11aはプログラムされることにより、電流を流す能力を保持している。この電流を流す能力を利用してトランジスタ11aをリセット(オフ状態)にする方式が図32の駆動方式である。以降、この駆動方式をリセット駆動と呼ぶ。
【0340】
図1の画素構成でリセット駆動を実現するためには、トランジスタ11bとトランジスタ11cを独立してオンオフ制御できるように構成する必要がある。つまり、図32で図示するようにトランジスタ11bをオンオフ制御するゲート信号線17a(ゲート信号線WR)、トランジスタ11cをオンオフ制御するゲート信号線17c(ゲート信号線EL)を独立して制御できるようにする。ゲート信号線17aとゲート信号線17cの制御は、図6に図示するように独立した2つのシフトレジスタ61で行えばよい。
【0341】
トランジスタ11bを駆動するゲート信号線17aとトランジスタ11dを駆動するゲート信号線17bの駆動電圧は変化させるとよい(図1の画素構成の場合)。ゲート信号線17aの振幅値(オン電圧とオフ電圧との差)は、ゲート信号線17bの振幅値よりも小さくする。
【0342】
ゲート信号線17の振幅値が大きいと、ゲート信号線17と画素16との突き抜け電圧が大きくなり、黒浮きが発生する。ゲート信号線17aの振幅は、ソース信号線18の電位が画素16に印加されない(印加する(選択時))を制御すればよいのである。ソース信号線18の電位変動は小さいから、ゲート信号線17aの振幅値は小さくすることができる。
【0343】
一方、ゲート信号線17bはELのオンオフ制御を実施する必要がある。したがって、振幅値は大きくなる。これに対応するため、シフトレジスタ61aと61bとの出力電圧を変化させる。画素がPチャンネルトランジスタで形成されている場合は、シフトレジスタ61aと61bのVgh(オフ電圧)を略同一にし、シフトレジスタ61aのVgl(オン電圧)をシフトレジスタ61bのVgl(オン電圧)よりも低くする。
【0344】
以下、図33を参照しながら、リセット駆動方式について説明をする。図33はリセット駆動の原理説明図である。まず、図33の(a)に図示するように、トランジスタ11c、トランジスタ11dをオフ状態にし、トランジスタ11bをオン状態にする。すると、駆動用トランジスタ11aのドレイン(D)端子とゲート(G)端子はショート状態となり、Ib電流が流れる。一般的に、トランジスタ11aは1つ前のフィールド(フレーム)で電流プログラムされている。この状態でトランジスタ11dがオフ状態となり、トランジスタ11bがオン状態にすれば、駆動電流Ibがトランジスタ11aのゲート(G)端子に流れる。
そのため、トランジスタ11aのゲート(G)端子とドレイン(D)端子とが同一電位となり、トランジスタ11aはリセット(電流を流さない状態)になる。
【0345】
なお、図33の(a)の動作の前に、トランジスタ11b、トランジスタ11cをオフ状態にし、トランジスタ11dをオン状態にし、駆動用トランジスタ11aに電流を流すという動作を実施することが好ましい。この動作は、極力短時間に完了させることが好ましい。EL素子15に電流が流れてEL素子15が点灯し、表示コントラストを低下させる恐れがあるからである。この動作時間は、1H(1水平走査期間)の0.1%以上10%以下とすることが好ましい。さらに好ましくは0.2%以上2%以下となるようにすることが好ましい。もしくは0.2μsec以上5μsec以下となるようにすることが好ましい。また、全画面の画素16に一括して前述の動作(図33の(a)の前に行う動作)を実施してもよい。以上の動作を実施することにより、駆動用トランジスタ11aのドレイン(D)端子電圧が低下し、図33の(a)の状態でスムーズなIb電流を流すことができるようになる。なお、以上の事項は、本発明の他のリセット駆動方式にも適用される。
【0346】
図33の(a)の実施時間を長くするほど、Ib電流が流れ、コンデンサ19の端子電圧が小さくなる傾向がある。したがって、図33の(a)の実施時間は固定値にする必要がある。実験および検討によれば、図33の(a)の実施時間は、1H以上5H以下にすることが好ましい。
【0347】
なお、この期間は、R、G、Bの画素で異ならせることが好ましい。各色の画素でEL材料が異なり、このEL材料の立ち上がり電圧などに差異があるためである。RGBの各画素で、EL材料に適応して、もっとも最適な期間を設定する。なお、実施例において、この期間は1H以上5H以下にするとしたが、黒挿入(黒画面を書き込む)を主とする駆動方式では、5H以上であってもよいことは言うまでもない。なお、この期間が長いほど、画素の黒表示状態は良好となる。
【0348】
図33の(a)を実施後、1H以上5H以下の期間おいて、図33の(b)の状態にする。図33の(b)はトランジスタ11c、トランジスタ11bをオンさせ、トランジスタ11dをオフさせた状態である。図33の(b)の状態は、以前にも説明したが、電流プログラムを行っている状態である。つまり、ソースドライバ回路14からプログラム電流Iwを出力(あるいは吸収)し、このプログラム電流Iwを駆動用トランジスタ11aに流す。このプログラム電流Iwが流れるように、駆動用トランジスタ11aのゲート(G)端子の電位を設定するのである(設定電位はコンデンサ19に保持される)。
【0349】
もし、プログラム電流Iwが0(A)であれば、トランジスタ11aは電流を図33の(a)の電流を流さない状態が保持されたままとなるから、良好な黒表示を実現できる。また、図33の(b)で白表示の電流プログラムを行う場合であっても、各画素の駆動用トランジスタの特性バラツキが発生していても、完全に黒表示状態のオフセット電圧から電流プログラムを行う。したがって、目標の電流値にプログラムされる時間が階調に応じて等しくなる。そのため、トランジスタ11aの特性バラツキによる階調誤差がなく、良好な画像表示を実現できる。
【0350】
図33の(b)の電流プログラミング後、図33の(c)に図示するように、トランジスタ11b、トランジスタ11cとオフし、トランジスタ11dをオンさせて、駆動用トランジスタ11aからのプログラム電流Iw(=Ie)をEL素子15に流し、EL素子15を発光させる。図33の(c)に関しても、図1などで以前に説明をしたので詳細は省略する。
【0351】
つまり、図33で説明した駆動方式(リセット駆動)は、駆動用トランジスタ11aとEL素子15間を切断(電流が流れない状態)し、かつ、駆動用トランジスタのドレイン(D)端子とゲート(G)端子(もしくはソース(S)端子とゲート(G)端子、さらに一般的に表現すれば駆動用トランジスタのゲート(G)端子を含む2端子)間をショートする第1の動作と、前記動作の後、駆動用トランジスタに電流(電圧)プログラムを行う第2の動作とを実施するものである。かつ、少なくとも第2の動作は第1の動作後に行うものである。なお、リセット駆動を実施するためには、図32の構成のように、トランジスタ11bとトランジスタ11cとを独立に制御できるように、構成しておかねばならない。
【0352】
画像表示状態は(もし、瞬時的な変化が観察できるのであれば)、まず、電流プログラムを行われる画素行は、リセット状態(黒表示状態)になり、1H後に電流プログラムが行われる(この時も黒表示状態である。トランジスタ11dがオフだからである。)。次に、EL素子15に電流が供給され、画素行は所定輝度(プログラムされた電流)で発光する。つまり、画面の上から下方向に、黒表示の画素行が移動し、この画素行が通りすぎた位置で画像が書き換わっていくように見えるはずである。
【0353】
なお、リセット後、1H後に電流プログラムを行うとしたがこの期間は、5H程度以内としてもよい。図33の(a)のリセットが完全に行われるのに比較的長時間を必要とするからである。もし、この期間を5Hとすれば、5画素行が黒表示(電流プログラムの画素行もいれると6画素行)となるはずである。
【0354】
また、リセット状態は1画素行ずつ行うことに限定するものではなく、複数画素行ずつ同時にリセット状態にしてもよい。また、複数画素行ずつ同時にリセット状態にし、かつオーバーラップしながら走査してもよい。たとえば、4画素行を同時にリセットするのであれば、第1の水平走査期間(1単位)に、画素行(1)(2)(3)(4)をリセット状態にし、次の第2の水平走査期間に、画素行(3)(4)(5)(6)をリセット状態にし、さらに次の第3の水平走査期間に、画素行(5)(6)(7)(8)をリセット状態にする。また、次の第4の水平走査期間に、画素行(7)(8)(9)(10)をリセット状態にするという駆動状態が例示される。なお、当然、図33の(b)、図33の(c)の駆動状態も図33の(a)の駆動状態と同期して実施される。
【0355】
また、1画面の画素すべてを同時にあるいは走査状態でリセット状態にしてから、図33の(b)(c)の駆動を実施してもよいことはいうまでもない。また、インターレース駆動状態(1画素行あるいは複数画素行の飛び越し走査)で、リセット状態(1画素行あるいは複数画素行飛び越し)にしてもよいことは言うまでもない。また、ランダムのリセット状態を実施してもよい。また、本発明のリセット駆動の説明は、画素行を操作する方式である(つまり、画面の上下方向の制御する)。しかし、リセット駆動の概念は、制御方向が画素行に限定されるものではない。たとえば、画素列方向にリセット駆動を実施してもよいことは言うまでのない。
【0356】
なお、図33のリセット駆動は、本発明のN倍パルス駆動などと組み合わせること、インターレース駆動と組み合わせることによりさらに良好な画像表示を実現できる。特に図22の構成は、間欠N/K倍パルス駆動(1画面に点灯領域を複数設ける駆動方法である。この駆動方法は、ゲート信号線17bを制御し、トランジスタ11dをオンオフ動作させることにより容易に実現できる。このことは以前に説明をした。)を容易に実現できるので、フリッカの発生もなく、良好な画像表示を実現できる。
【0357】
また、他の駆動方法、たとえば、以降の説明するプリチャージ駆動方式などと組み合わせることによりさらに優れた画像表示を実現できることは言うまでもない。以上のように、本発明と同様にリセット駆動も本明細書の他の実施例と組み合わせて実施することができることは言うまでもない。
【0358】
図34はリセット駆動を実現する表示装置の構成図である。ゲートドライバ回路12aは、図32におけるゲート信号線17aおよびゲート信号線17bを制御する。ゲート信号線17aにオンオフ電圧を印加することによりトランジスタ11bがオンオフ制御される。また、ゲート信号線17bにオンオフ電圧を印加することによりトランジスタ11dがオンオフ制御される。ゲートドライバ回路12bは、図32におけるゲート信号線17cを制御する。ゲート信号線17cにオンオフ電圧を印加することによりトランジスタ11cがオンオフ制御される。
【0359】
したがって、ゲート信号線17aはゲートドライバ回路12aで操作し、ゲート信号線17cはゲートドライバ回路12bで操作する。そのため、トランジスタ11bをオンさせて駆動用トランジスタ11aをリセットするタイミングと、トランジスタ111cをオンさせて駆動用トランジスタ11aに電流プログラムを行うタイミングとを自由に設定できる。他の構成などは、以前に説明したものと同一または類似するため説明を省略する。
【0360】
図35はリセット駆動のタイミングチャートである。ゲート信号線17aにオン電圧を印加し、トランジスタ11bをオンさせ、駆動用トランジスタ11aをリセットしている時には、ゲート信号線17bにはオフ電圧を印加し、トランジスタ11dをオフ状態にしている。したがって、図32の(a)の状態となっている。この期間にIb電流が流れる。
【0361】
図35のタイミングチャートでは、リセット時間は2H(ゲート信号線17aにオン電圧が印加され、トランジスタ11bがオンする)としているが、これに限定するものではない。2H以上でもよい。また、リセットが極めて高速に行える場合は、リセット時間は1H未満であってもよい。
【0362】
リセット期間を何H期間にするかはゲートドライバ回路12に入力するDATA(ST)パルス期間で容易に変更できる。たとえば、ST端子に入力するDATAを2H期間の間Hレベルとすれば、各ゲート信号線17aから出力されるリセット期間は2H期間となる。同様に、ST端子に入力するDATAを5H期間の間Hレベルとすれば、各ゲート信号線17aから出力されるリセット期間は5H期間となる。
【0363】
1H期間のリセット後、画素行(1)のゲート信号線17c(1)に、オン電圧が印加される。トランジスタ11cがオンすることにより、ソース信号線18に印加されたプログラム電流Iwがトランジスタ11cを介して駆動用トランジスタ11aに書き込まれる。
【0364】
電流プログラム後、画素(1)のゲート信号線17cにオフ電圧が印加され、トランジスタ11cがオフし、画素がソース信号線と切り離される。同時に、ゲート信号線17aにもオフ電圧が印加され、駆動用トランジスタ11aのリセット状態が解消される(なお、この期間は、リセット状態と表現するよりも、電流プログラム状態と表現する方が適切である)。また、ゲート信号線17bにはオン電圧が印加され、トランジスタ11dがオンして、駆動用トランジスタ11aにプログラムされた電流がEL素子15に流れる。なお、画素行(2)以降についても、画素行(1)と同様であり、また、図35からその動作は明らかであるから説明を省略する。
【0365】
図35において、リセット期間は1H期間であった。図36はリセット期間を5Hとした実施例である。リセット期間を何H期間にするかはゲートドライバ回路12に入力するDATA(ST)パルス期間で容易に変更できる。図36ではゲートドライバ回路12aのST1端子に入力するDATAを5H期間の間Hレベルし、各ゲート信号線17aから出力されるリセット期間を5H期間とした実施例である。リセット期間は、長いほど、リセットが完全に行われ、良好な黒表示を実現できる。しかし、リセット期間の割合分は表示輝度が低下することになる。
【0366】
図36はリセット期間を5Hとした実施例であった。また、このリセット状態は連続状態であった。しかし、リセット状態は連続して行うことに限定されるものではない。たとえば、各ゲート信号線17aから出力される信号を1Hごとにオンオフ動作させてもよい。このようにオンオフ動作させるのは、シフトレジスタの出力段に形成されたイネーブル回路(図示せず)を操作することにより容易に実現できる。また、ゲートドライバ回路12に入力するDATA(ST)パルスを制御することで容易に実現できる。
【0367】
図34の回路構成では、ゲートドライバ回路12aは少なくとも2つのシフトレジスタ回路(1つはゲート信号線17a制御用、他の1つはゲート信号線17b制御用)が必要であった。そのため、ゲートドライバ回路12aの回路規模が大きくなるという課題があった。図37はゲートドライバ回路12aのシフトレジスタを1つにした実施例である。図37の回路を動作させた出力信号のタイミングチャートは図35のごとくなる。なお、図35と図37とはゲートドライバ回路12a、12bから出力されているゲート信号線17の記号が異なっているので注意が必要である。
【0368】
図37のOR回路371が付加されていることから明らかであるが、各ゲート信号線17aの出力は、シフトレジスタ回路61aの前段出力とのORをとって出力される。つまり、2H期間、ゲート信号線17aからはオン電圧が出力される。一方、ゲート信号線17cはシフトレジスタ回路61aの出力がそのまま出力される。したがって、1H期間の間、オン電圧が印加される。
【0369】
たとえば、シフトレジスタ回路61aの2番目にHレベル信号が出力されている時、画素16(1)のゲート信号線17cにオン電圧が出力され、画素16(1)が電流(電圧)プログラムの状態である。同時に、画素16(2)のゲート信号線17aにもオン電圧が出力され、画素16(2)のトランジスタ11bがオン状態となり、画素16(2)の駆動用トランジスタ11aがリセットされる。
【0370】
同様に、シフトレジスタ回路61aの3番目にHレベル信号が出力されている時、画素16(2)のゲート信号線17cにオン電圧が出力され、画素16(2)が電流(電圧)プログラムの状態である。同時に、画素16(3のゲート信号線17aにもオン電圧が出力され、画素16(3)トランジスタ11bがオン状態となり、画素16(3)駆動用トランジスタ11aがリセットされる。つまり、2H期間、ゲート信号線17aからはオン電圧が出力され、ゲート信号線17cに1H期間、オン電圧が出力される。
【0371】
プログラム状態の時は、トランジスタ11bとトランジスタ11cが同時にオン状態となる(図33の(b))ら、非プログラム状態(図33の(c))に移行する際、トランジスタ11cがトランジスタ11bよりも先にオフ状態となると、図33の(b)のリセット状態となってしまう。これと防止するためには、トランジスタ11cがトランジスタ11bよりもあとからオフ状態にする必要がある。そのためには、ゲート信号線17aがゲート信号線17cよりも先にオン電圧が印加されるように制御する必要がある。
【0372】
以上の実施例は、図32(基本的には図1)の画素構成に関する実施例であった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図38に示すようなカレントミラーの画素構成であっても実施することができる。なお、図38ではトランジスタ11eをオンオフ制御することにより、図13、図15などで図示するN倍パルス駆動を実現できる。図39は図38のカレントミラーの画素構成での実施例の説明図である。以下、図39を参照しながら、カレントミラーの画素構成におけるリセット駆動方式について説明をする。
【0373】
図39の(a)に図示するように、トランジスタ11c、トランジスタ11eをオフ状態にし、トランジスタ11dをオン状態にする。すると、電流プログラム用トランジスタ11bのドレイン(D)端子とゲート(G)端子はショート状態となり、図に示すようにIb電流が流れる。一般的に、トランジスタ11bは1つ前のフィールド(フレーム)で電流プログラムされ、電流を流す能力がある(ゲート電位はコンデンサ19に1F期間保持され、画像表示をおこなっているから当然である。ただし、完全な黒表示を行っている場合、電流は流れない)。
この状態でトランジスタ11eがオフ状態とし、トランジスタ11dがオン状態にすれば、駆動電流Ibがトランジスタ11aのゲート(G)端子の方向に流れる(ゲート(G)端子とドレイン(D)端子がショートされる)。そのため、トランジスタ11aのゲート(G)端子とドレイン(D)端子とが同一電位となり、トランジスタ11aはリセット(電流を流さない状態)になる。また、駆動用トランジスタ11bのゲート(G)端子は電流プログラム用トランジスタ11aのゲート(G)端子と共通であるから、駆動用トランジスタ11bもリセット状態となる。
【0374】
このトランジスタ11a、トランジスタ11bのリセット状態(電流を流さない状態)は、図51などで説明する電圧オフセットキャンセラ方式のオフセット電圧を保持した状態と等価である。つまり、図39の(a)の状態では、コンデンサ19の端子間には、オフセット電圧(電流が流れ始める開始電圧。この電圧の絶対値以上の電圧を印加することにより、トランジスタ11に電流が流れる)が保持されていることになる。このオフセット電圧はトランジスタ11a、トランジスタ11bの特性に応じて異なる電圧値である。したがって、図39の(a)の動作を実施することにより、各画素のコンデンサ19にはトランジスタ11a、トランジスタ11bが電流を流さない(つまり、黒表示電流(ほとんど0に等しい))状態が保持されることになるのである(電流が流れ始める開始電圧にリセットされた)。
【0375】
なお、図39の(a)においても図33の(a)と同様に、リセットの実施時間を長くするほど、Ib電流が流れ、コンデンサ19の端子電圧が小さくなる傾向がある。したがって、図39の(a)の実施時間は固定値にする必要がある。
実験および検討によれば、図39の(a)の実施時間は、1H以上10H(10水平走査期間)以下とすることが好ましい。さらには1H以上5H以下にすることが好ましい。あるいは、20μsec以上2msec以下とすることが好ましい。このことは図33の駆動方式でも同様である。
【0376】
図33の(a)も同様であるが、図39の(a)のリセット状態と、図39の(b)の電流プログラム状態とを同期をとって行う場合は、図39の(a)のリセット状態から、図39の(b)の電流プログラム状態までの期間が固定値(一定値)となるから問題はない(固定値にされている)。つまり、図33の(a)あるいは図39の(a)のリセット状態から、図33の(b)あるいは図39の(b)の電流プログラム状態までの期間が、1H以上10H(10水平走査期間)以下とすることが好ましい。さらには1H以上5H以下にすることが好ましいのである。あるいは、20μsec以上2msec以下とすることが好ましいのである。この期間が短いと駆動用トランジスタ11が完全にリセットされない。
また、あまりにも長いと駆動用トランジスタ11が完全にオフ状態となり、今度は電流をプログラムするのに長時間を要するようになる。また、画面50の輝度も低下する。
【0377】
図39の(a)を実施後、図39の(b)の状態にする。図39の(b)はトランジスタ11c、トランジスタ11dをオンさせ、トランジスタ11eをオフさせた状態である。図39の(b)の状態は、電流プログラムを行っている状態である。つまり、ソースドライバ回路14からプログラム電流Iwを出力(あるいは吸収)し、このプログラム電流Iwを電流プログラム用トランジスタ11aに流す。このプログラム電流Iwが流れるように、駆動用トランジスタ11bのゲート(G)端子の電位をコンデンサ19に設定するのである。
【0378】
もし、プログラム電流Iwが0(A)(黒表示)であれば、トランジスタ11bは電流を図33の(a)の電流を流さない状態が保持されたままとなるから、良好な黒表示を実現できる。また、図39の(b)で白表示の電流プログラムを行う場合は、各画素の駆動用トランジスタの特性バラツキが発生していても、完全に黒表示状態のオフセット電圧(各駆動用トランジスタの特性に応じて設定された電流が流れる開始電圧)から電流プログラムを行う。したがって、目標の電流値にプログラムされる時間が階調に応じて等しくなる。そのため、トランジスタ11aあるいはトランジスタ11bの特性バラツキによる階調誤差がなく、良好な画像表示を実現できる。
【0379】
図39の(b)の電流プログラミング後、図39の(c)に図示するように、トランジスタ11c、トランジスタ11dとオフし、トランジスタ11eをオンさせて、駆動用トランジスタ11bからのプログラム電流Iw(=Ie)をEL素子15に流し、EL素子15を発光させる。図39の(c)に関しても、以前に説明をしたので詳細は省略する。
【0380】
図33、図39で説明した駆動方式(リセット駆動)は、駆動用トランジスタ11aあるいはトランジスタ11bとEL素子15間を切断(電流が流れない状態。トランジスタ11eあるいはトランジスタ11dで行う)し、かつ、駆動用トランジスタのドレイン(D)端子とゲート(G)端子(もしくはソース(S)端子とゲート(G)端子、さらに一般的に表現すれば駆動用トランジスタのゲート(G)端子を含む2端子)間をショートする第1の動作と、前記動作の後、駆動用トランジスタに電流(電圧)プログラムを行う第2の動作とを実施するものである。
【0381】
少なくとも第2の動作は第1の動作後に行うものである。なお、第1の動作における駆動用トランジスタ11aあるいはトランジスタ11bとEL素子15間を切断するという動作は、必ずしも必須の条件ではない。もし、第1の動作における駆動用トランジスタ11aあるいはトランジスタ11bとEL素子15間を切断せずに、駆動用トランジスタのドレイン(D)端子とゲート(G)端子間をショートする第1の動作を行っても多少のリセット状態のバラツキが発生する程度で済む場合があるからである。これは、作製したアレイのトランジスタ特性を検討して決定する。
【0382】
図39のカレントミラーの画素構成は、電流プログラムトランジスタ11aをリセットすることにより、結果として駆動用トランジスタ11bをリセットする駆動方法であった。
【0383】
図39のカレントミラーの画素構成では、リセット状態では、必ずしも駆動用トランジスタ11bとEL素子15間を切断する必要はない。したがって、電流プログラム用トランジスタaのドレイン(D)端子とゲート(G)端子(もしくはソース(S)端子とゲート(G)端子、さらに一般的に表現すれば電流プログラム用トランジスタのゲート(G)端子を含む2端子、あるいは駆動用トランジスタのゲート(G)端子を含む2端子)間をショートする第1の動作と、前記動作の後、電流プログラム用トランジスタに電流(電圧)プログラムを行う第2の動作とを実施するものである。そして、少なくとも第2の動作は第1の動作後に行うものである。
【0384】
画像表示状態は(もし、瞬時的な変化が観察できるのであれば)、まず、電流プログラムを行われる画素行は、リセット状態(黒表示状態)になり、所定H後に電流プログラムが行われる。画面の上から下方向に、黒表示の画素行が移動し、この画素行が通りすぎた位置で画像が書き換わっていくように見えるはずである。
【0385】
以上の実施例は、電流プログラムの画素構成を中心として説明をしたが、本発明のリセット駆動は電圧プログラムの画素構成にも適用することができる。図43は電圧プログラムの画素構成におけるリセット駆動を実施するための本発明の画素構成(パネル構成)の説明図である。
【0386】
図43の画素構成では、駆動用トランジスタ11aをリセット動作させるためのトランジスタ11eが形成されている。ゲート信号線17eにオン電圧が印加されることにより、トランジスタ11eがオンし、駆動用トランジスタ11aのゲート(G)端子とドレイン(D)端子間をショートさせる。また、EL素子15と駆動用トランジスタ11aとの電流経路を切断するトランジスタ11dが形成されている。以下、図44を参照しながら、電圧プログラムの画素構成における本発明のリセット駆動方式について説明をする。
【0387】
図44の(a)に図示するように、トランジスタ11b、トランジスタ11dをオフ状態にし、トランジスタ11eをオン状態にする。駆動用トランジスタ11aのドレイン(D)端子とゲート(G)端子はショート状態となり、図に示すようにIb電流が流れる。そのため、トランジスタ11aのゲート(G)端子とドレイン(D)端子とが同一電位となり、駆動用トランジスタ11aはリセット(電流を流さない状態)になる。なお、トランジスタ11aをリセットする前に、図33あるいは図39で説明したように、HD同期信号に同期して、最初にトランジスタ11dをオンさせ、トランジスタ11eをオフさせて、トランジスタ11aに電流を流しておく。その後、図44の(a)の動作を実施する。
【0388】
なお、電圧プログラムの画素構成においても、電流プログラムの画素構成と同様に、図44の(a)のリセットの実施時間を長くするほど、Ib電流が流れ、コンデンサ19の端子電圧が小さくなる傾向がある。したがって、図44の(a)の実施時間は固定値にする必要がある。実施時間は、0.2H以上5H(5水平走査期間)以下とすることが好ましい。さらには0.5H以上4H以下にすることが好ましい。あるいは、2μsec以上400μsec以下とすることが好ましい。
【0389】
また、ゲート信号線17eは前段の画素行のゲート信号線17aと共通にしておくことが好ましい。つまり、ゲート信号線17eと前段の画素行のゲート信号線17aとをショート状態で形成する。この構成を前段ゲート制御方式と呼ぶ。
なお、前段ゲート制御方式とは、着目画素行より少なくとも1H前以上に選択される画素行のゲート信号線波形を用いるものである。したがって、1画素行前に限定されるものではない。たとえば、2画素行前のゲート信号線の信号波形を用いて着目画素の駆動用トランジスタ11aのリセットを実施してもよい。
【0390】
前段ゲート制御方式をさらに具体的に記載すれば以下のようになる。着目する画素行が(N)画素行とし、そのゲート信号線がゲート信号線17e(N)、ゲート信号線17a(N)とする。1H前に選択される前段の画素行は、画素行が(N−1)画素行とし、そのゲート信号線がゲート信号線17e(N−1)、ゲート信号線17a(N−1)とする。また、着目画素行の次の1H後に選択される画素行が(N+1)画素行とし、そのゲート信号線がゲート信号線17e(N+1)、ゲート信号線17a(N+1)とする。
【0391】
第(N−1)H期間では、第(N−1)画素行のゲート信号線17a(N−1)にオン電圧が印加されると、第(N)画素行のゲート信号線17e(N)にもオン電圧が印加される。ゲート信号線17e(N)と前段の画素行のゲート信号線17a(N−1)とがショート状態で形成されているからである。したがって、第(N−1)画素行の画素のトランジスタ11b(N−1)がオンし、ソース信号線18の電圧が駆動用トランジスタ11a(N−1)のゲート(G)端子に書き込まれる。同時に、第(N)画素行の画素のトランジスタ11e(N)がオンし、駆動用トランジスタ11a(N)のゲート(G)端子とドレイン(D)端子間がショートされ、駆動用トランジスタ11a(N)がリセットされる。
【0392】
第(N−1)H期間の次の第(N)期間では、第(N)画素行のゲート信号線17a(N)にオン電圧が印加されると、第(N+1)画素行のゲート信号線17e(N+1)にもオン電圧が印加される。したがって、第(N)画素行の画素のトランジスタ11b(N)がオンし、ソース信号線18に印加されている電圧が駆動用トランジスタ11a(N)のゲート(G)端子に書き込まれる。同時に、第(N+1)画素行の画素のトランジスタ11e(N+1)がオンし、駆動用トランジスタ11a(N+1)のゲート(G)端子とドレイン(D)端子間がショートされ、駆動用トランジスタ11a(N+1)がリセットされる。
【0393】
以下同様に、第(N)H期間の次の第(N+1)期間では、第(N+1)画素行のゲート信号線17a(N+1)にオン電圧が印加されると、第(N+2)画素行のゲート信号線17e(N+2)にもオン電圧が印加される。したがって、第(N+1)画素行の画素のトランジスタ11b(N+1)がオンし、ソース信号線18に印加されている電圧が駆動用トランジスタ11a(N+1)のゲート(G)端子に書き込まれる。同時に、第(N+2)画素行の画素のトランジスタ11e(N+2)がオンし、駆動用トランジスタ11a(N+2)のゲート(G)端子とドレイン(D)端子間がショートされ、駆動用トランジスタ11a(N+2)がリセットされる。
【0394】
以上の本発明の前段ゲート制御方式では、1H期間、駆動用トランジスタ11aはリセットされ、その後、電圧(電流)プログラムが実施される。
【0395】
図33の(a)も同様であるが、図44の(a)のリセット状態と、図44の(b)の電圧プログラム状態とを同期をとって行う場合は、図44の(a)のリセット状態から、図44の(b)の電流プログラム状態までの期間が固定値(一定値)となるから問題はない(固定値にされている)。この期間が短いと駆動用トランジスタ11が完全にリセットされない。また、あまりにも長いと駆動用トランジスタ11aが完全にオフ状態となり、今度は電流をプログラムするのに長時間を要するようになる。また、画面12の輝度も低下する。
【0396】
図44の(a)を実施後、図44の(b)の状態にする。図44の(b)はトランジスタ11bをオンさせ、トランジスタ11e、トランジスタ11dをオフさせた状態である。図44の(b)の状態は、電圧プログラムを行っている状態である。つまり、ソースドライバ回路14からプログラム電圧を出力し、このプログラム電圧を駆動用トランジスタ11aのゲート(G)端子に書き込む(駆動用トランジスタ11aのゲート(G)端子の電位をコンデンサ19に設定する)。なお、電圧プログラム方式の場合は、電圧プログラム時にトランジスタ11dを必ずしもオフさせる必要はない。また、図13、図15などのN倍パルス駆動などと組み合わせること、あるいは以上のような、間欠N/K倍パルス駆動(1画面に点灯領域を複数設ける駆動方法である。この駆動方法は、トランジスタ11eをオンオフ動作させることにより容易に実現できる)を実施する必要がなければ、トランジスタ11eが必要でない。このことは以前に説明をしたので、説明を省略する。
【0397】
図43の構成あるいは図44の駆動方法で白表示の電圧プログラムを行う場合は、各画素の駆動用トランジスタの特性バラツキが発生していても、完全に黒表示状態のオフセット電圧(各駆動用トランジスタの特性に応じて設定された電流が流れる開始電圧)から電圧プログラムを行う。したがって、目標の電流値にプログラムされる時間が階調に応じて等しくなる。そのため、トランジスタ11aの特性バラツキによる階調誤差がなく、良好な画像表示を実現できる。
【0398】
図44の(b)の電流プログラミング後、図44の(c)に図示するように、トランジスタ11bをオフし、トランジスタ11dをオンさせて、駆動用トランジスタ11aからのプログラム電流をEL素子15に流し、EL素子15を発光させる。
【0399】
以上のように、図43の電圧プログラムにおける本発明のリセット駆動は、まず、HD同期信号に同期して、最初にトランジスタ11dをオンさせ、トランジスタ11eをオフさせて、トランジスタ11aに電流を流す第1の動作と、トランジスタ11aとEL素子15間を切断し、かつ、駆動用トランジスタ11aのドレイン(D)端子とゲート(G)端子(もしくはソース(S)端子とゲート(G)端子、さらに一般的に表現すれば駆動用トランジスタのゲート(G)端子を含む2端子)間をショートする第2の動作と、前記動作の後、駆動用トランジスタ11aに電圧プログラムを行う第3の動作を実施するものである。
【0400】
以上の実施例では、駆動用トランジスタ11a(図1の画素構成の場合)からEL素子15に流す電流を制御するのに、トランジスタ11dをオンオフさせて行う。トランジスタ11dをオンオフさせるためには、ゲート信号線17bを走査する必要があり、走査のためには、シフトレジスタ61(ゲートドライバ回路12)が必要となる。しかし、シフトレジスタ61は規模が大きく、ゲート信号線17bの制御にシフトレジスタ61を用いたのでは狭額縁化できない。図40で説明する方式は、この課題を解決するものである。
【0401】
なお、本発明は、主として図1などに図示する電流プログラムの画素構成を例示して説明をするが、これに限定するものではなく、図38などで説明した他の電流プログラム構成(カレントミラーの画素構成)であっても適用できることはいうまでもない。また、ブロックでオンオフする技術的概念は、図41などの電圧プログラムの画素構成であっても適用できることは言うまでもない。
【0402】
図40はブロック駆動方式の実施例である。まず、説明を容易にするため、ゲートドライバ回路12は基板71に直接形成したか、もしくはシリコンチップのゲートドライバIC12を基板71に積載したとして説明をする。また、ソースドライバ14およびソース信号線18は図面が煩雑になるため省略する。
【0403】
図40において、ゲート信号線17aはゲートドライバ回路12と接続されている。一方、各画素のゲート信号線17bは点灯制御線401と接続されている。図40では4本のゲート信号線17bが1つの点灯制御線401と接続されている。
【0404】
なお、4本のゲート信号線17bでブロックするというのはこれに限定するものではなく、それ以上であってもよいことは言うまでもない。一般的に表示画面50は少なくとも5以上に分割することが好ましい。さらに好ましくは、10以上に分割することが好ましい。さらには、20以上に分割することが好ましい。分割数が少ないと、フリッカが見えやすい。あまりにも分割数が多いと、点灯制御線401の本数が多くなり、制御線401のレイアウトが困難になる。
【0405】
したがって、QCIF表示パネルの場合は、垂直走査線の本数が220本であるから、少なくとも、220/5=44本以上でブロック化する必要があり、好ましくは、220/10=11以上でブロック化する必要がある。ただし、奇数行と偶数行で2つのブロック化を行った場合は、低フレームレートでも比較的フリッカの発生が少ないため、2つのブロック化で十分の場合がある。
【0406】
図40の実施例では、点灯制御線401a、401b、401c、401d……401nと順次、オン電圧(Vgl)を印加するか、もしくはオフ電圧(Vgh)を印加し、ブロックごとにEL素子15に流れる電流をオンオフさせる。
【0407】
なお、図40の実施例では、ゲート信号線17bと点灯制御線401とがクロスすることがない。したがって、ゲート信号線17bと点灯制御線401とのショート欠陥は発生しない。また、ゲート信号線17bと点灯制御線401とが容量結合することがないため、点灯制御線401からゲート信号線17b側を見た時の容量付加が極めて小さい。したがって、点灯制御線401を駆動しやすい。
【0408】
ゲートドライバ回路12にはゲート信号線17aが接続されている。ゲート信号線17aにオン電圧を印加することにより、画素行が選択され、選択された各画素のトランジスタ11b、11cはオンして、ソース信号線18に印加された電流(電圧)を各画素のコンデンサ19にプログラムする。一方、ゲート信号線17bは各画素のトランジスタ11dのゲート(G)端子と接続されている。したがって、点灯制御線401にオン電圧(Vgl)が印加されたとき、駆動用トランジスタ11aとEL素子15との電流経路を形成し、逆にオフ電圧(Vgh)が印加された時は、EL素子15のアノード端子をオープンにする。
【0409】
なお、点灯制御線401に印加するオンオフ電圧の制御タイミングと、ゲートドライバ回路12がゲート信号線17aに出力する画素行選択電圧(Vgl)のタイミングは1水平走査クロック(1H)に同期していることが好ましい。しかし、これに限定するものではない。
【0410】
点灯制御線401に印加する信号は単に、EL素子15への電流をオンオフさせるだけである。また、ソースドライバ14が出力する画像データと同期がとれている必要もない。点灯制御線401に印加する信号は、各画素16のコンデンサ19にプログラムされた電流を制御するものだからである。したがって、必ずしも、画素行の選択信号と同期がとれている必要はない。また、同期する場合であってもクロックは1H信号に限定されるものではなく、1/2Hでも、1/4Hであってもよい。
【0411】
図38に図示したカレントミラーの画素構成の場合であっても、ゲート信号線17bを点灯制御線401に接続することにより、トランジスタ11eをオンオフ制御できる。したがって、ブロック駆動を実現できる。
【0412】
なお、図32において、ゲート信号線17aを点灯制御線401に接続し、リセットを実施すれば、プロック駆動を実現できる。つまり、本発明のブロック駆動とは、1つの制御線で、複数の画素行を同時に非点灯(あるいは黒表示)とする駆動方法である。
【0413】
以上の実施例は、1画素行ごとに1本の選択画素行を配置(形成)する構成であった。本発明は、これに限定するものではなく、複数の画素行で1本の選択ゲート信号線を配置(形成)してもよい。
【0414】
図41はその実施例である。なお、説明を容易にするため、画素構成は図1の場合を主として例示して説明をする。図41では画素行の選択ゲート信号線17aは3つの画素(16R、16G、16B)を同時に選択する。Rの記号とは赤色の画素関連を意味し、Gの記号とは緑色の画素関連を意味し、Bの記号とは青色の画素関連を意味するものとする。
【0415】
したがって、ゲート信号線17aの選択により、画素16R、画素16Gおよび画素16Bが同時に選択されデータ書き込み状態となる。画素16Rはソース信号線18Rからデータをコンデンサ19Rに書き込み、画素16Gはソース信号線18Gからデータをコンデンサ19Gに書き込む。画素16Bはソース信号線18Bからデータをコンデンサ19Bに書き込む。
【0416】
画素16Rのトランジスタ11dはゲート信号線17bRに接続されている。また、画素16Gのトランジスタ11dはゲート信号線17bGに接続され、画素16Bのトランジスタ11dはゲート信号線17bBに接続されている。したがって、画素16RのEL素子15R、画素16GのEL素子15G、画素16BのEL素子15Bは別個にオンオフ制御することができる。つまり、EL素子15R、EL素子15G、EL素子15Bはそれぞれのゲート信号線17bR、17bG、17bBを制御することにより、点灯時間、点灯周期を個別に制御可能である。
【0417】
この動作を実現するためには、図6の構成において、ゲート信号線17aを走査するシフトレジスタ回路61と、ゲート信号線17bRを走査するシフトレジスタ回路61と、ゲート信号線17bGを走査するシフトレジスタ回路61と、ゲート信号線17bBを走査するシフトレジスタ回路61の4つを形成(配置)することが適切である。
【0418】
なお、ソース信号線18に所定電流のN倍の電流を流し、EL素子15に所定電流のN倍の電流を1/Nの期間流すとしたが、実用上はこれを実現できない。
実際にはゲート信号線17に印加した信号パルスがコンデンサ19に突き抜け、コンデンサ19に所望の電圧値(電流値)を設定できないからである。一般的にコンデンサ19には所望の電圧値(電流値)よりも低い電圧値(電流値)が設定される。たとえば、10倍の電流値を設定するように駆動しても、5倍程度の電流しかコンデンサ19には設定されない。たとえば、N=10としても実際にEL素子15に流れる電流はN=5の場合と同一となる。したがって、本発明はN倍の電流値を設定し、N倍に比例したあるいは対応する電流をEL素子15に流れるように駆動する方法である。もしくは、所望値よりも大きい電流をEL素子15にパルス状に印加する駆動方法である。
【0419】
また、所望値より電流(そのまま、EL素子15に連続して電流を流すと所望輝度よりも高くなるような電流)を駆動用トランジスタ11a(図1を例示する場合)に電流(電圧)プログラムを行い、EL素子15に流れる電流を間欠にすることにより、所望のEL素子の発光輝度を得るものである。
【0420】
また、図1などのスイッチング用トランジスタ11b、11cなどはNチャンネルで形成することが好ましい。コンデンサ19への突き抜け電圧が低減するからである。また、コンデンサ19のオフリークも減少するから、10Hz以下の低いフレームレートにも適用できるようになる。
【0421】
また、画素構成によっては、突き抜け電圧がEL素子15に流れる電流を増加させる方向に作用する場合は、白ピーク電流が増加し、画像表示のコントラスト感が増加する。したがって、良好な画像表示を実現できる。
【0422】
逆に、図1のスイッチング用トランジスタ11b、11cをPチャンネルにすることのより突き抜けを発生させて、より黒表示を良好にする方法も有効である。Pチャンネルトランジスタ11bがオフするときにはVgh電圧となる。そのため、コンデンサ19の端子電圧がVdd側に少しシフトする。そのため、トランジスタ11aのゲート(G)端子電圧は上昇し、より黒表示となる。また、第1階調表示とする電流値を大きくすることができるから(階調1までに一定のベース電流を流すことができる)、電流プログラム方式で書き込み電流不足を軽減できる。
【0423】
図1におけるトランジスタ11bは駆動用トランジスタ11aが流す電流をコンデンサ19に保持するために動作する。つまり、駆動用トランジスタ11aのゲート端子(G)とドレイン端子(D)もしくはソース端子(S)間をプログラム時にショートさせる機能を有する。このトランジスタ11bのような機能を有するスイッチング用トランジスタを短絡トランジスタと呼ぶことにする。短絡トランジスタはソース端子またはドレイン端子が保持用のコンデンサ19に接続されている。短絡トランジスタはゲート信号線17aに印加された電圧により、オンオフ制御される。課題は、オフ電圧が印加された時にゲート信号線17aの電圧がコンデンサ19に突き抜けることである。この突き抜け電圧により、コンデンサ19の電位(=駆動用トランジスタ11aのゲート端子(G)電位)が変動し、良好な電流プログラムができなくなり、レーザーショットムラなどが発生する。したがって、突き抜け電圧は小さくする必要がある。
【0424】
突き抜け電圧を小さくするためには、短絡トランジスタ11bのサイズを小さくするとよい。今、短絡トランジスタのサイズSccをチャンネル幅W(μm)、チャンネル長L(μm)とし、Scc=W・L(平方μm)とする。短絡トランジスタが複数直列接続されて構成されている場合は、Sccは接続されたトランジスタサイズの総和である。たとえば、1つの短絡トランジスタのW=5(μm)、L=6(μm)とし、個数(n=4)が接続されて構成されていれば、Scc=5×6×4=120(平方μm)である。
【0425】
短絡トランジスタのサイズと突き抜け電圧は相関がある。この関係を図194に示す。なお、短絡トランジスタはPチャンネルトランジスタであるとする。ただし、Nチャンネルトランジスタであっても適用できる。
【0426】
図194において、横軸はScc/nとしている。Sccは先に説明したように短絡トランジスタのサイズの総和せある。nは接続された短絡トランジスタ数である。図194ではSccをn個でわったものを横軸にしている。つまり、短絡トランジスタが1個あたりのサイズである。
【0427】
先に実施例では、短絡トランジスタのサイズSccをチャンネル幅W(μm)、チャンネル長L(μm)とし、短絡トランジスタ数がn=4であれば、Scc/n=5×6×4/4=30(平方μm)である。図194において、縦軸は突き抜け電圧(V)である。
【0428】
突き抜け電圧は0.3(V)以内にしないと、レーザーショットムラが発生し、視覚的に許容できない。したがって、1つあたりの短絡トランジスタのサイズは25(平方μm)以下にする必要がある。一方で、短絡トランジスタは5(平方μm)以上にしないと、トランジスタの加工精度がでず、ばらつきが大きくなる。また、駆動能力にも課題を生じる。以上のことから短絡トランジスタ11bは5(平方μm)以上25(平方μm)以下にする必要がある。さらに好ましくは、短絡トランジスタ11bは5(平方μm)以上20(平方μm)以下にする必要がある。
【0429】
短絡トランジスタによる突き抜け電圧は、短絡トランジスタを駆動する電圧(Vgh、Vgl)の振幅値(Vgh−Vgl)とも相関がある。振幅値が大きいほど突き抜け電圧は大きくなる。この関係を図196に図示している。図196において、横軸を振幅値(Vgh−Vhl)(V)としている。縦軸は突き抜け電圧である。図194でも説明したように、突き抜け電圧は0.3(V)以下となるようにする必要がある。
【0430】
なお、突き抜け電圧の許容値0.3(V)は言い換えると、ソース信号線18の振幅値の1/5以下(20%以下)である。ソース信号線18はプログラム電流が白表示の場合は、1.5(V)であり、プログラム電流が黒表示の場合は3.0(V)である。したがって、(3.0−1.5)/5=0.3(V)となる。
【0431】
一方、ゲート信号線の振幅値(Vgh−Vhl)は4(V)以上ないと十分に画素16に書き込むことができない。以上のことから、ゲート信号線の振幅値(Vgh−Vgl)は、4(V)以上15(V)以下の条件と満足させる必要がある。さらに好ましくは、ゲート信号線の振幅値(Vgh−Vgl)は、5(V)以上12(V)以下の条件と満足させる必要がある。
【0432】
EL素子15において、電子は陰極(カソード)より電子輸送層に注入されると同時に正孔も陽極(アノード)から正孔輸送層に注入される。注入された電子、正孔は印加電界により対極に移動する。その際、有機層中にトラップされたり、発光層界面でのエネルギー準位の差によりのようにキャリアが蓄積されたりする。
【0433】
有機層中に空間電荷が蓄積されると分子が酸化もしくは還元され、生成されたラジカル陰イオン分子もしくはラジカル陽イオン分子が不安定であることで、膜質の低下により輝度の低下および定電流駆動時の駆動電圧の上昇を招くことが知られている。これを防ぐために、一例としてデバイス構造を変化させ、逆方向電圧を印加している。
【0434】
逆バイアス電圧が印加されると、逆方向電流が印加されるため、注入された電子及び正孔がそれぞれ陰極及び陽極へ引き抜かれる。これにより、有機層中の空間電荷形成を解消し、分子の電気化学的劣化を抑えることで寿命を長くすることが可能となる。
【0435】
なお、以下に説明する本発明の逆バイアス駆動は、画像を表示していない期間に実施するものである。つまり、本発明の表示パネルを点灯した後、一定の期間、逆バイアス駆動を実施するものである。もしくは、表示パネルの点灯前に、一定の期間、逆バイアス駆動を実施するものである。
【0436】
図340は、本発明の逆バイアス駆動方式を説明する説明図である。電源回路(IC)82は、2つの端子を有し、1つの端子Aはベースアノード線2631に接続され、画素16のアノード線にアノード電圧Vddを印加する。一方、他の端子Bはベースカソード線2671に接続され、画素16のカソードにVss電圧を供給する。
【0437】
なお、説明を容易にするために、アノード電圧Vddはカソード電圧Vssよりも高いとして説明をする。また、画素構成は、図1の構成を例示して説明するが、この画素の構成に限定されるものではない。なぜなら、以下に説明する本発明の逆バイアス駆動方式は、少なくともカソードとアノードのうち一方の端子に印加する電圧を変化させてEL素子15に逆バイアス電圧を印加するものだからである。さらに好ましくは、ソースドライバ回路14より、所定の電圧を画素に書き込み、この電圧と、変化させたEL素子15に印加した電圧により逆バイアス電圧を印加するものである。したがって、画素構成には限定されない。
【0438】
さらに理解を容易にするため、一例として、各部の駆動電圧、信号振幅について電圧値などを具体化しておく。まず、ソースドライバ回路14は、GND(0(V))と5.5(V)の電源電圧により動作し、出力する映像信号は、最大5.5(V)、最低0.5(V)(図71における単位トランジスタ634の動作に0.5(V)程度必要なため、GND+0.5(V)が出力最低振幅となる)とする。したがって、ソース信号線18には5.5(V)〜0.5(V)電位の映像信号が出力される。また、ソースドライバ回路14が出力するプリチャージ電圧は、5.5(V)〜0(V)とする。
【0439】
一方、画素のアノード電圧Vddは、ソースドライバ回路14の電源電圧の5.5(V)とする。したがって、画素16の駆動用TFT11aが画像表示に必要とする最大電流Imaxを流した時の、ダイオード接続状態のチャンネル(S−D間)電圧降下は、5.0(V)以内にしている。この点は重要なことである。つまり、ソースドライバ回路14が使用する電圧Vic(この場合は、5.5(V))−0.5(V)とした時、画素16の駆動トランジスタがダイオード接続(TFT11aのG−Dショート状態)し、画像表示に必要とする最大電流(白表示である)を流した時、そのチャンネル電圧(S−D電圧)の方が、Vic−0.5(V)よりも小さくなるように画素設計をするのである。つまり、以上の実施例では、ソースドライバ回路14がソース信号線18に出力する映像信号の電圧は5.0(V)である。この時、ダイオード接続されたTFT11aのS−D電圧は最大でも5.0(V)以下となるようにする。ダイオード特性は、トランジスタのチャンネル幅(W)とチャンネル長(L)を所定値に設計することにより、自由に可変することができる。
【0440】
また、カソード電圧Vssは、−8(V)とする。ゲート信号線17に印加されるオン電圧Vglは−8+(−2)=−10(V)とし、ゲート信号線17に印加されるオフ電圧Vghは+5.5+1.5=+7(V)とする。ソースドライバ回路14が出力するプリチャージ電圧Vpは、5(V)とし、Vmは0(V)とする。
【0441】
図340は、画像表示状態である。電源回路(IC)82からは、画素16のアノードにVdd電圧が印加され、アノードにはVss電圧が印加される。ソース信号線18には、表示パネルに表示する映像信号に基づき、ソースドライバ回路14から映像信号が印加される。また、図65、図66、図67、図232、図233などで説明したように必要に応じて、プリチャージ電圧Vpがソース信号線18に印加される。ゲートドライバ回路12は、水平同期信号と同期をとり、ゲート信号線17を順次選択して、選択したゲート信号線17にオン電圧を印加する。
【0442】
以上の動作により、映像信号に対応するプログラム電流Iwが画素16に書き込まれ、このプログラム電流Iwに対応する電流が駆動TFT11aからEL素子15に印加され、EL素子15が発光する。以上が、画像表示状態の動作である。
【0443】
ユーザーが電源スイッチをオフするとコントローラ81(図8などを参照のこと)が、電源スイッチのオフを検出し、電源回路82およびソースドライバ回路14などを制御して、逆バイアス駆動を開始する。図341は逆バイアス駆動状態の説明図である。
【0444】
逆バイアス駆動時は、まず、EL側のゲートドライバ回路12bを制御し、ゲート信号線17bにオフ電圧Vghを印加してEL素子15に電流が流れないようにする。次に、ソースドライバ回路14から、プリチャージ電圧Vmをソース信号線18に出力する。また、選択側のゲートドライバ回路12aを順次あるいは一斉に動作させ、選択TFT11b、11cを動作させ、Vm電圧をTFT11aのゲート端子に書き込む(と言うよりは、画素電極105に書き込む。画素電極105はEL素子15のアノード側端子である)。なお、EL素子15と画素電極の関係などは図10およびその説明を参照のこと。
【0445】
次に、ゲート信号線17aにオフ電圧を印加し、選択側TFT11b、TFT11cをオフ状態にする。なお、ソースドライバ回路14がソース信号線18の電位をVm電圧に変動なく固定できる場合は、TFT11b、TFT11cはオン状態のままでもよい。
【0446】
また、次にあるいは先の動作と同時に、電源回路82を制御してベースカソード線2671にV2=Vdd電圧を印加し、ベースアノード線2631には、V1=Vm−2(V)の電圧を印加する。V1電圧をVm−2(V)とするのは、TFT11aを完全にオフ状態にし、電流を流さないようにするためである。したがって、V1電圧は、Vm電圧との関係で、TFT11aがリーク状態以下の電流値に設定できる電圧であればいずれでも良い。
【0447】
以上の状態で、EL側のゲートドライバ回路12aを動作させ、TFT11dをオンさせる。TFT11dのオンにより、Vm電圧がEL素子15のアノード側に印加され(画素電極105に印加される)、V2電圧がEL素子15のカソード側(反射電極)に印加さえる。したがって、EL素子15に逆バイアス電圧が印加される。
【0448】
なお、TFT11dは、画素電極105にVm電圧を印加後、オンさせるとしたが、これに限定するものではない。TFT11dをオンした状態でVm電圧を印加してもよい。ただし、TFT11d、TFT11cがオン状態で、カソード端子にV2電圧が印加されると、ソース信号線18の電位が低下し、ソースドライバ回路14が破壊する場合があるのでTFTのオンオフタイミング、電源回路82の制御タイミングを考慮する(検討する)必要がある。
【0449】
また、V2電圧はVdd電圧をしたが、これに限定するものではない。Vdd電圧は電源回路82が発生している電圧であるから、利用することのより電源回路82の回路規模を小さくできる効果がある。しかし、EL素子15のカソードに印加する電圧が高いほど、逆バイアスの効果が高く、劣化によるEL素子15の端子電圧上昇が小さくなることが多い。したがって、他の電圧(Vdd電圧以上、Vdd電圧以下の場合もあるであろう)であってもよい。つまり、逆バイアス電圧の印加による効果は、実験により決定する必要がある。ここでは、説明を容易にするため、V2=Vddとして説明をする。また、Vm電圧は、Vm=0(V)以下(たとえば、−5(V)など)とすることも可能である。
【0450】
また、EL素子15に印加する逆バイアス電圧Vs(Vs=(V2−Vm)の絶対値)は、EL素子15が高分子EL材料で構成されている場合は、3(V)以上必要であり、好ましくは、5(V)以上必要である。なお、最大値のVsは15(V)以下にする必要がある(逆バイアス電圧が所定値以上に高いと、逆バイアス電圧の印加により、EL素子15のアノード電極とカソード電極間にショートなどが発生する)。EL素子15が低分子EL材料で構成されている場合は、Vs電圧は5(V)以上必要であり、好ましくは、10(V)以上必要である。なお、最大値のVsは20(V)以下にする必要がある(逆バイアス電圧が所定値以上に高いと、逆バイアス電圧の印加により、EL素子15のアノード電極とカソード電極間にショートなどが発生する)。
【0451】
図344は図341(後に説明する他の実施例の場合も同様である)の逆バイアス駆動方式の効果を図示したものである。図344において、縦軸は変化電圧比率を示している。変化電圧比率とは、逆バイアス電圧を印加した場合と、印加しない場合の電圧変化の割合である。たとえば、1(μA)の定電流をEL素子15に流した時の初期の端子電圧を10(V)とし、本発明の逆バイアス電圧駆動を実施しなかった場合の、1(μA)の停電竜時のEL素子15の端子電圧が13(V)になったとすれば、変化電圧比率は13(V)/10(V)=1.3である。
【0452】
逆バイアス電圧駆動を実施すると、劣化によるEL素子15の端子電圧上昇は小さくなる。たとえば、1(μA)の定電流をEL素子15に流した時の初期の端子電圧を10(V)とし、本発明の逆バイアス電圧駆動を実施すると、1(μA)の停電竜時のEL素子15の端子電圧が11(V)以下となり、大幅な改善効果がみられる。この場合は、変化電圧比率は11(V)/10(V)=1.1である。
【0453】
図344において、横軸は、表示パネルを使用した後に、印加する逆バイアス電圧の印加時間をしめしている。なお、逆バイアス電圧Vsは、EL素子15が高分子EL材料で構成されている場合は、3(V)以上必要であり、好ましくは、5(V)以上必要である。なお、最大値のVsは15(V)以下にする必要がある。EL素子15が低分子EL材料で構成されている場合は、Vs電圧は5(V)以上必要であり、好ましくは、10(V)以上必要である。なお、最大値のVsは20(V)以下にする必要がある。なお、図344の実線は、EL素子15が低分子材料の場合を示しており、点線は、EL素子15が高分子材料の場合を示している。また、図344は、G色を200(nt)で表示させ、10分間連続点灯を行い、その後に、EL素子15に逆バイアス電圧を印加し、点灯した時間の累計が2000時間となったときの電圧変化比率を示している。ただし、R、Bでも傾向は同一あるいは類似である。
【0454】
図344で、わかるように、逆バイアス電圧を印加しない場合は、EL素子15の端子電圧は、30%も高くなる。しかし、本発明の逆バイアス電圧駆動を実施することのより変化電圧比率は低下する。EL表示素子の連続点灯後、2秒間の逆バイアス電圧を印加すると、変化電圧比率は5%(1.05)程度の変化となる。したがって、逆バイアス電圧は2秒(sec)以上印加することが好ましい。特に、EL表示素子の連続点灯後、5秒間の逆バイアス電圧を印加すると、変化電圧比率は2%(1.02)程度の変化となる。したがって、さらに好ましくは、逆バイアス電圧は5秒(sec)以上の時間印加することが好ましい。逆バイアス電圧を印加する最大期間はシステムの使用上の制約なる。長時間の逆バイアス電圧を印加すると、逆バイアス電圧を印加している期間は、コントローラ81なども動作させる必要がある。そのため、システム(表示装置)の消費電力が大きくなる。したがって、逆バイアス電圧を印加する期間は最大でも60秒(60sec)以内にする必要がある。
【0455】
なお、図344は表示パネルを使用後に、本発明の逆バイアス電圧駆動を実施した例であるが、表示パネルの使用前に、本発明の逆バイアス電圧駆動を実施後、表示パネルを使用した場合でも、図344の特性は同一である。また、図344は表示パネルを10分間使用した後に、本発明の逆バイアス電圧駆動を実施した例である。この表示パネルの使用時間による逆バイアス電圧駆動の効果に差はない。つまり、表示パネルの使用時間が3分間の連続使用であっても、60分間の連続使用であっても、逆バイアス電圧を2秒以上印加することのより、EL素子15の端子電圧の上昇を抑制できる。これは、EL素子15にチャージされた電荷は、使用期間に関わらず一定以上の電圧印加により、放電できるためと考えられる。
【0456】
図342は本発明の電源回路82とソースドライバ回路14との接続状態を図示している。ソース信号線18には、プリチャージ回路から電圧(Vp、Vm)を印加する。通常の表示時は、アナログスイッチ561b2でVp電圧をソース信号線18に印加する。逆バイアス電圧駆動時は、電源回路82と同期(同期はコントローラ81で制御する)して、ソース信号線18にVm電圧を印加する。
Vm電圧を印加する時は、電流出力回路654の出力端と接続端子2633間に配置または形成されたアナログスイッチ561をオフ(オープン)させる。Vm電圧または、画素16からソース信号線18に出力される電圧から電流出力回路654を保護し、破壊されることを防止するためである。
【0457】
ソース信号線18にはソースドライバ回路14からVm電圧を印加するとしたが、Vm電圧の印加はソースドライバ回路14から印加することに限定されない。たとえば、図92で説明したように、アレイ基板内にプリチャージ電圧PVを発生できるように構成し、このPV電圧をVm電圧に変更してソース信号線18に印加してもよい。また、図103に図示するように接続端子971に直接にプローブを接触させ、プローブからVm電圧を印加してもよい。
【0458】
図343は本発明の電源回路(IC)82のブロック図である。本発明の電源回路82は2つの昇圧回路3433を具備している。昇圧回路3433には、基準電圧または電池から供給される直流電圧Vdが印加されている。この直流電圧Vdは、スイッチング回路(図示せず)により矩形波(交流)に変換される。この変換された矩形波は単巻きコイルからなるトランス1121で規定値(所望値)まで昇圧される。昇圧された矩形波は再び、昇圧回路3433内に形成または配置された平滑回路によって、直流電圧に変換される。この直流電圧は、スイッチング回路のスイッチング周期あるいはタイミングにより容易に可変することができる。また、発生する直流電圧の極性は、トランス1121のコイルの巻き方向により自由に設定できる。
【0459】
以上のように、2つの昇圧回路により、2つの電圧(Va、Vbとする)が発生され、この2つの電圧は、切り替え回路481(481c、481d)のa端子とb端子に印加される。
【0460】
切り替え回路481cはコントローラ81の制御により、ベースアノード線2631にVa電圧を出力するか、Vb電圧を出力するかを制御する。切り替え回路481dの同様にコントローラ81の制御により、ベースカソード線2671にVa電圧を出力するか、Vb電圧を出力するかを制御する。
【0461】
なお、3431は出力バッファ回路であり、よりVa電圧あるいはVb電圧を出力電流の大小に関わらず、一定の電圧値に保持する機能を有している。また、スイッチ561c、561dは図351のように、ベースアノード線2631あるいはベースカソード線2671に出力する電圧をハイインピィーダンス状態にするスイッチである。
【0462】
図345は本発明の逆バイアス電圧駆動のタイミングチャート図である。表示制御信号がHレベルの時、電源オン(表示パネルに画像を表示している状態)であり、Lレベルの時、ユーザーが電源オフ(表示パネルに画像を表示していない状態)である。したがって、表示制御信号がLレベルになるときを、コントローラ81が検出して、逆バイアス電圧駆動モードに入る。
【0463】
表示制御信号がLレベルになった(b点)後、t1後(c点)に、ベースアノード線2631に印加する電圧(V1印加電圧)は、VH1電圧(Vdd電圧)から、VL1電圧(Vm−2(V))に変化する(図341を参照のこと)。また、ベースカソード線2671に印加する電圧(V2印加電圧)は、VL2電圧(Vss電圧)から、VH2電圧(Vdd電圧)に変化する(図341を参照のこと)。このようにして、EL素子15に逆バイアス電圧を印加する準備が整う。Vm電圧は、一定値である必要はなく、変化させてもよい。
【0464】
なお、c点とb点の時間(t1)は1msec以上とする必要がある。ゲート信号線17の選択状態を変更する期間を確保するためである。さらに、d点とc点の時間(t2:t2は最初のゲート信号線17aが選択され、画素電極105にVm電圧を印加するまでの期間。基本的に逆バイアス駆動するために、画素電極105に電位設定するまでの時間)は少なくとも1msec以上の期間を確保する必要がある。さらに好ましくは、4msec以上にする必要がある。カソード電極は、0.01μF以上の容量があるため、電源回路82から出力する電圧(V1、V2)が所定電圧になるまでに比較的、長時間を必要とするからである。
【0465】
一方、ゲート信号線17aは順次走査され、ソース信号線18に印加されたVm電圧を画素電極105に印加していく。この際、EL側のTFT11dのオンオフと同期をとって、画素電極105にVm電圧を印加している(書き込んでいる)時には、TFT11dはオンさせないようにする。なお、TFT11c、TFT11bがオンしている期間は、1ゲート信号線17aの選択期間(基本的には1水平走査期間)であるので、TFT11dがオフし、EL素子15に逆バイアス電圧が印加されていない期間は、ほとんど無視できる。
【0466】
以上のように、ゲート信号線17aを順次選択し、Vm電圧をEL素子15のアノード側に印加し、カソード側に+電圧を印加することにより、EL素子15に逆バイアス電圧を印加できる。そのため、EL素子15の端子電圧の上昇がなく、EL表示パネルを長寿命化できる。
【0467】
なお、図345の実施例は、逆バイアス電圧の印加するために、各ゲート信号線17aを選択する期間は、通常の画像表示時と同一の1水平走査期間(1H)としたが、これに限定するものではない。たとえば、図346に図示するように、1Hよりも長い期間(T1)としてもよい。つまり、画像を表示するのではないので、1Hに限定する必要はないのである。T1>1Hとすることのより、逆バイアス電圧印加時の安定度がよくなる。
【0468】
また、図345の実施例では、ゲート信号線17aは走査して選択するとしたが、これに限定するものではない。たとえば、図347に図示するように、すべてのゲート信号線17aにオン電圧を印加して、各画素16のEL素子15のアノードにVm電圧を印加してもよい。
【0469】
同様に、図348に図示するように、すべてのゲート信号線17aにオン電圧を印加する期間(T2)とオフ電圧を印加する期間(T3)とを交互に繰り返しても良い。また、図349に図示するように、偶数番目のゲート信号線17aに、オン電圧を印加し、その際には、奇数番目のゲート信号線17aにはオフ電圧を印加する状態と、奇数番目のゲート信号線17aに、オン電圧を印加し、その際には、偶数番目のゲート信号線17aにはオフ電圧を印加する状態とを交互に繰り返してもよい。
【0470】
図341はベースアノード線2631にV1=Vm−2(V)の電圧を印加するものであった。V1=Vm−2(V)の電圧を印加するのは、TFT11aをオフ状態とし、画素電極105に電流が流れ込まないようにするためであった。電流を流れないようにするには、図350に図示するように、駆動用TFT11aのソース(S)端子をオープンにしてもよい。ソース端子をオープンにすることのよりTFT11aのチャンネル間に流れる電流は発生しない。また、オープンにするには、スイッチ561をオープンにすることにより容易に実現できる(図343を参照のこと)。もしくは、電源回路82とベースアノード線2631との接続点をはずせばよい。
【0471】
図350の構成によっても、ソースドライバ回路14からソース信号線18に印加された電圧Vmを画素電極105に印加することができる(EL素子15のアノード側にVm電圧を印加することができる)。また、電源回路82からEL素子15のカソード側にVdd電圧を印加することができ、EL素子15に逆バイアス電圧を印加できる。
【0472】
以上の実施例は、ゲート信号線17aを順次選択あるいは常時選択もしくは所定周期で選択することにより、EL素子15のアノード側にVm電圧を書き込む実施例であった。Vm電圧を書き込むことにより、EL素子15のアノード側に電位が正確に確定する。しかし、EL素子15に逆バイアス電圧を印加することを目的とするのであれば、EL素子15のアノード電位が正確である(所定値)である必要はない。たとえば、Vm電圧から±2(V)程度の誤差があってもよい。
【0473】
したがって、図351の実施例のように、ゲート信号線17a、17bのオンオフ状態をタイミング制御せず、ゲート信号線17aにはオフ電圧を印加して、TFT11b、TFT11cをオフ状態に維持し、ゲート信号線17bにはオン電圧を印加して、TFT11dをオン状態に維持してもよい。この状態で、図351に図示するようにベースアノード線2631にV1電圧を印加し、ベースカソード線2671にV2電圧を印加する。この場合は、画素電極105の電位Vcは、TFT11aのチャンネル間電圧と、EL素子15の端子間電圧により(基本的には、両素子のインピーダンスにより決定される)分圧されたものになる。したがって、Vc電圧は正確な値とはならないが、少なくとも、Vc>V1、Vc<V2の関係となるから、EL素子15に逆バイアス電圧が印加される。
【0474】
以上の実施例は、図1の画素構成を例示して説明をした。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図352に図示するように、カレントミラーの画素構成でも、本発明の逆バイアス電圧駆動を実施することができる。また、図353に図示するように、電圧駆動の画素構成によっても、本発明の逆バイアス電圧駆動を実施できることは言うまでもない。図352および図353の画素構成にあっても、逆バイアス電圧駆動方式は、以前に説明した方法あるいは構成と同一または類似であるので説明を省略する。
【0475】
以上のように、本発明の逆バイアス電圧駆動により、EL素子15の劣化を防止できる。しかし、駆動方式のみでの対策では完全ではない。EL素子15が1〜5%の輝度低下で、焼きつきが発生するからである。液晶表示パネルの場合の焼きつきは、1〜2時間の駆動により消滅するが、EL表示パネルの焼きつきは、EL素子15の劣化であるため、一度発生するとなくならない。
【0476】
この課題を対策するため、本発明のEL表示パネル(装置)では、図354に図示するように、横M文字、縦N文字の表示画面50に対し、縦横とも1文字分の表示領域をもっている。1文字が図355に図示するように、横D1ドット×縦D2ドットで表現されるとすれば、横D1ドット、縦D2ドット分だけ、本来必要とする表示ドット数よりも多くのドット数を持っている。
【0477】
焼きつきは、固定パターンを同一位置に表示するために発生する。したがって、固定パターン(文字あるいは壁紙)を一定の周期あるいは間隔で、移動させれば、焼き付けの発生は少なくなる。移動周期(タイミング、つまり、ある表示場所状態から他の表示場所に移動する時間間隔)は、10秒以上120秒以下にすることが好ましい。10秒以下だと、ユーザーが画面を注視している期間に画面(文字など)の移動が発生するため、視覚的に許容できない。一方、あまりに長時間、同一位置に表示すると焼き付けが発生する。
【0478】
移動の間隔は、3ドット以内にすることが好ましい。さらに好ましくは1ドット以内にすることが好ましい。4ドット以上にすると、ユーザーが画面を注視している期間に画面(文字など)の移動が発生したときに、大きな変動状態と認識され、視覚的に許容できない。また、電源を切断し、次回の電源を投入した時、前回の画像表示位置をフラッシュメモリに記憶させておくとよい。
【0479】
図355では図355の(a)から355の(b)への移動は、縦横とも1ドット移動した状態を示している。しかし、移動は図356に図示するように、上下方向または左右方向に少しずつ移動させることが好ましい。図355では、まず、文字の表示位置を下方向に移動させ(図356の左上)、次に1ドット左右方向に移動させ、今度は、文字の表示位置を上方向に移動させるという動作を行っている。最後まで移動(図356の右上)すると、矢印の逆順序に移動させる。この動作を繰り返す。
【0480】
以上のように、表示位置を移動させることにより、EL表示パネルに固定パターンが焼きつくことを大幅に低減できる。
【0481】
以下、図面を参照しながら本発明の他の駆動方式について説明をする。図125は本発明のシーケンス駆動を実施するための表示パネルの説明図である。ソースドライバ回路14は接続端子681にR、G、Bデータを切り替えて出力する。したがって、ソースドライバ回路14の出力端子数は図48などの場合に比較して1/3の出力端子数ですむ。
【0482】
ソースドライバ回路14から接続端子681に出力する信号は、出力切り替え回路1251のよりソース信号線18R、18G、18Bに振り分けられる。出力切り替え回路1251はポリシリコン技術あるいはアモルファスシリコン技術で基板71に直接形成する。また、出力切り替え回路1251はシリコンチップで形成し、COG技術、TAB技術、COF技術で基板71に実装してもよい。また、出力切り替え回路1251は切り替えスイッチ1251をソースドライバ回路14の回路として、ソースドライバ回路14に内蔵させてもよい。
【0483】
切り替えスイッチ1252がR端子に接続されている時は、ソースドライバ回路14からの出力信号は、ソース信号線18Rに印加される。切り替えスイッチ1252がG端子に接続されている時は、ソースドライバ回路14からの出力信号は、ソース信号線18Gに印加される。切り替えスイッチ1252がB端子に接続されている時は、ソースドライバ回路14からの出力信号は、ソース信号線18Bに印加される。
【0484】
なお、図126の構成では、切り替えスイッチ1252がR端子に接続されている時は、切り替えスイッチのG端子およびB端子はオープンである。したがって、ソース信号線18Gおよび18Bに入力される電流は0Aである。したがって、ソース信号線18Gおよび18Bに接続された画素16は黒表示となる。
【0485】
切り替えスイッチ1252がG端子に接続されている時は、切り替えスイッチのR端子およびB端子はオープンである。したがって、ソース信号線18Rおよび18Bに入力される電流は0Aである。したがって、ソース信号線18Rおよび18Bに接続された画素16は黒表示となる。
【0486】
なお、図126の構成では、切り替えスイッチ1252がB端子に接続されている時は、切り替えスイッチのR端子およびG端子はオープンである。したがって、ソース信号線18Rおよび18Gに入力される電流は0Aである。したがって、ソース信号線18Rおよび18Gに接続された画素16は黒表示となる。
【0487】
基本的には、1フレームが3フィールドで構成される場合、第1フィールドで、表示画面50の画素16に順次R画像データが書き込まれる。第2フィールドでは、表示画面50の画素16に順次G画像データが書き込まれる。また、第3フィールドでは、表示画面50の画素16に順次B画像が書き込まれる。
【0488】
以上のように、フィールドごとにRデータ→Gデータ→Bデータ→Rデータ→Gデータ→Bデータ→Rデータ→・・・・・  が順次書き換えられシーケンス駆動が実現される。図1のようにスイッチング用トランジスタ11dをオンオフさせて、N倍パルス駆動を実現することなどは、図5、図13、図16などで説明をした。これらの駆動方法をシーケンス駆動と組み合わせることができることは言うまでもない。もちろん、その他の本発明の駆動方法とシーケンス駆動とを組み合わせることができることは言うまでもない。
【0489】
また、先に説明した実施例では、R画素16に画像データを書き込む時は、G画素およびB画素には黒データを書き込むとした。G画素16に画像データを書き込む時は、R画素およびB画素には黒データを書き込むとした。B画素16に画像データを書き込む時は、R画素およびG画素には黒データを書き込むとした。本発明はこれに限定するものではない。
【0490】
たとえば、R画素16に画像データを書き込む時は、G画素およびB画素の画像データは前フィールドで書き換えられた画像データを保持するようにしてもよい。このように駆動すれば画面50輝度を明るくすることができる。G画素16に画像データを書き込む時は、R画素およびB画素の画像データは前フィールドで書き換えられた画像データを保持するようにしする。B画素16に画像データを書き込む時は、G画素およびR画素の画像データは前フィールドで書き換えられた画像データを保持する。
【0491】
以上のように、書き換えている色画素以外の画素の画像データを保持するには、RGB画素でゲート信号線17aを独立に制御できるようにすればよい。たとえば、図125に図示するように、ゲート信号線17aRは、R画素のトランジスタ11b、トランジスタ11cのオンオフを制御する信号線とする。また、ゲート信号線17aGは、G画素のトランジスタ11b、トランジスタ11cのオンオフを制御する信号線とする。ゲート信号線17aBは、B画素のトランジスタ11b、トランジスタ11cのオンオフを制御する信号線とする。一方、ゲート信号線17bはR画素、G画素、B画素のトランジスタ11dを共通でオンオフさせる信号線とする。
【0492】
以上のように構成すれば、ソースドライバ回路14がRの画像データを出力し、スイッチ1252がR接点に切り替わっているときは、ゲート信号線17aRにオン電圧を印加し、ゲート信号線aGとゲート信号線aBとにオフ電圧を印加することができる。したがって、Rの画像データをR画素16に書き込み、G画素16およびB画素16は前にフィールドの画像データを保持したままにできる。
【0493】
第2フィールドでソースドライバ回路14がGの画像データを出力し、スイッチ1252がG接点に切り替わっているときは、ゲート信号線17aGにオン電圧を印加し、ゲート信号線aRとゲート信号線aBとにオフ電圧を印加することができる。したがって、Gの画像データをG画素16に書き込み、R画素16およびB画素16は前にフィールドの画像データを保持したままにできる。
【0494】
第3フィールドでソースドライバ回路14がBの画像データを出力し、スイッチ1252がB接点に切り替わっているときは、ゲート信号線17aBにオン電圧を印加し、ゲート信号線aRとゲート信号線aGとにオフ電圧を印加することができる。したがって、Bの画像データをB画素16に書き込み、R画素16およびG画素16は前にフィールドの画像データを保持したままにできる。
【0495】
図125の実施例では、RGBごとに画素16のトランジスタ11bをオンオフさせるゲート信号線17aを形成あるは配置するとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図126に図示するように、RGBの画素16に共通のゲート信号線17aを形成または配置する構成であってもよい。
【0496】
図125などの構成において、切り替えスイッチ1252がRのソース信号線を選択しているときは、Gのソース信号線とBのソース信号線はオープンになるとして説明をした。しかし、オープン状態は電気的にはフローティング状態であり、好ましいことではない。
【0497】
図126は、このフローティング状態をなくすために対策を行った構成である。出力切り替え回路1251のスイッチ1252のa端子はVaa電圧(黒表示となる電圧)に接続されている。b端子はソースドライバ回路14の出力端子と接続されている。スイッチ1252はRGBそれぞれに設けられている。
【0498】
図126の状態では、スイッチ1252RはVaa端子に接続されている。したがって、ソース信号線18Rには、Vaa電圧(黒電圧)が印加されている。
スイッチ1252GはVaa端子に接続されている。したがって、ソース信号線18Gには、Vaa電圧(黒電圧)が印加されている。スイッチ1252Bはソースドライバ回路14の出力端子に接続されている。したがって、ソース信号線18Bには、Bの映像信号が印加されている。
【0499】
以上の状態では、B画素の書き換え状態であり、R画素とG画素には黒表示電圧が印加される。以上のようにスイッチ1252を制御することにより、画素16の画像は書き換えられる。なお、ゲート信号線17bの制御などに関しては以前説明した実施例と同様であるので説明を省略する。
【0500】
以上の実施例では、第1フィールドでR画素16を書き換え、第2フィールドでG画素16を書き換え、第3フィールドでB画素16を書き換えるとした。つまり、1フィールドごとに書き換えられる画素の色が変化する。本発明はこれに限定されるものではない。1水平走査期間(1H)ごとに書き換える画素の色を変化させてもよい。たとえば、1H目にR画素を書き換え、2H番目にG画素を書き換え、3H番目にB画素を書き換え、4H番目にR画素を書き換え、・・・・・・と駆動する方法である。もちろん、2H以上の複数水平走査期間ごとに書き換える画素の色を変化させてもよいし、1/3フィールドごとに書き換える画素の色を変化させてもよい。
【0501】
図127は1Hごとに書き換える画素の色を変化させた実施例である。なお、図127から図129において、斜線でしめした画素16は、画素を書き換えずに前フィールドの画像データを保持していること、もしくは、黒表示にされていることを示している。もちろん、画素を黒表示したり、前フィールドのデータを保持したりと繰り返し実施してもよい。
【0502】
なお、図125から図129の駆動方式において、図13などのN倍パルス駆動やM行同時駆動を実施してもよいことは言うまでもない。図125から図129などは画素16の書き込み状態を説明している。EL素子15の点灯制御は説明しないが、以前あるいは以降に説明する実施例を組み合わせることができることは言うまでもない。もちろん、図27で説明したダミー画素行271を形成した構成、ダミー画素行を使用する駆動方法と組み合わせてもよい。
【0503】
また、1フレームは3フィールドで構成されることに限定されるものではない。2フィールドでもよいし、4フィールド以上でもよい。1フレームが2フィールドで、RGBの3原色の場合は、第1フィールドで、RとG画素を書き換え、第2フィールドでB画素を書き換えるという実施例が例示される。また、1フレームが4フィールドで、RGBの3原色の場合は、第1フィールドで、R画素を書き換え、第2フィールドでG画素を書き換え、第3フィールドと第4フィールドでB画素を書き換えるという実施例が例示される。これらのシーケンスは、RGBのEL素子15の発光効率を考慮して検討することのより効率よくホワイトバランスをとることができる。
【0504】
以上の実施例では、第1フィールドでR画素16を書き換え、第2フィールドでG画素16を書き換え、第3フィールドでB画素16を書き換えるとした。つまり、1フィールドごとに書き換えられる画素の色が変化する。
【0505】
図127の実施例では、第1フィールドの1H目にR画素を書き換え、2H番目にG画素を書き換え、3H番目にB画素を書き換え、4H番目にR画素を書き換え、・・・・・・と駆動する方法である。もちろん、2H以上の複数水平走査期間ごとに書き換える画素の色を変化させてもよいし、1/3フィールドごとに書き換える画素の色を変化させてもよい。
【0506】
図127の実施例では、第1フィールドの1H目にR画素を書き換え、2H番目にG画素を書き換え、3H番目にB画素を書き換え、4H番目にR画素を書き換える。第2フィールドの1H目にG画素を書き換え、2H番目にB画素を書き換え、3H番目にR画素を書き換え、4H番目にG画素を書き換える。第3フィールドの1H目にB画素を書き換え、2H番目にR画素を書き換え、3H番目にG画素を書き換え、4H番目にB画素を書き換える。
【0507】
以上のように、各フィールドでR、G、B画素を任意にあるいは所定の規則性を持って書き換えることにより、R、G、Bのカラーセパレーションを防止することができる。また、フリッカの発生も抑制できる。
【0508】
図128では、1Hごとに書き換えられる画素16の色数は複数となっている。図127では、第1フィールドにおいて、1H番目は書き換えられる画素16はR画素であり、2H番目は書き換えられる画素16はG画素である。また、3H番目は書き換えられる画素16はB画素であり、4H番目は書き換えられる画素16はR画素である。
【0509】
図128では、1Hごとに、書き換える画素の色位置を異ならせている。各フィールドでR、G、B画素を異ならせ(所定の規則性を持っていてもよいことは言うまでもない)、順次書き換えることにより、R、G、Bのカラーセパレーションを防止することができる。また、フリッカの発生も抑制できる。
【0510】
なお、図128の実施例においても、各絵素(RGB画素の組)では、RGBの点灯時間あるいは発光強度を一致させる。このことは、図126、図127などの実施例においても同然、実施することは言うまでもない。色ムラになるからである。
【0511】
図128のように、1Hごとに書き換える画素の色数(図128の第1フィールドの1H番目は、R、G、Bの3色が書き換えられている)を複数にするのは、図125において、ソースドライバ回路14が各出力端子に任意(一定の規則性があってもよい)の色の映像信号を出力できるように構成し、スイッチ1252が接点R、G、Bを任意(一定の規則性があってもよい)に接続できるように構成すればよい。
【0512】
図129の実施例の表示パネルでは、RGBの3原色に加えて、W(白)の画素16Wを有している。画素16Wを形成または配置することのより、色ピーク輝度を良好に実現できる。また、高輝度表示を実現できる。図129の(a)は1画素行に、R、G、B、W画素16を形成した実施例である。図129の(b)は、1画素行ごとに、RGBWの画素16を配置した構成である。
【0513】
図129の駆動方法においても、図127、図128などの駆動方式を実施できることは言うまでもない。また、N倍パルス駆動や、M画素行同時駆動などを実施できることは言うまでもない。これらの事項は、当業者であれば本明細書により容易に具現化できるので説明を省略する。
【0514】
なお、本発明は説明を容易にするため、本発明の表示パネルはRGBの3原色を有するとして説明しているが、これに限定するものではない。RGBに加えて、シアン、イエロー、マゼンダを加えても良いし、R、G、Bのいずれかの単色、R、G、Bのいずれかの2色を用いた表示パネルであってもよい。
【0515】
また、以上のシーケンス駆動方式では、フィールドごとにRGBを操作するとしてが、本発明はこれに限定されるものではないことは言うまでもない。また、図125から図129の実施例は、画素16に画像データを書き込む方法について説明したものである。図1などのトランジスタ11dを操作し、EL素子15に電流を流して画像を表示する方式を説明したものではない(もちろん、関連している)。EL素子15に流れる電流は、図1の画素構成では、トランジスタ11dを制御することにより行う。
【0516】
また、図127、図128などの駆動方法では、トランジスタ11d(図1の場合)を制御することにより、RGB画像を順次表示することができる。たとえば、図130の(a)は1フレーム(1フィールド)期間にR表示領域53R、G表示領域53G、B表示領域53Bを画面の上から下方向(下方向から上方向でもよい)に走査する。RGBの表示領域以外の領域は非表示領域52とする。
つまり、間欠駆動を実施する。
【0517】
図130の(b)は1フィールド(1フレーム)期間にRGB表示領域53を複数発生するように実施した実施例である。この駆動方法は、図16の駆動方法と類似である。したがって、説明を必要としないであろう。図130の(b)に表示領域53を複数に分割することにより、フリッカの発生はより低フレームレートでもなくなる。
【0518】
図131の(a)は、RGBの表示領域53で表示領域53の面積を異ならせたものである(表示領域53の面積は点灯期間に比例することは言うまでもない)。図131の(a)では、R表示領域53RとG表示領域53Gと面積を同一にしている。G表示領域53GよりB表示領域53Bの面積を大きくしている。有機EL表示パネルでは、Bの発光効率が悪い場合が多い、図131の(a)のようにB表示領域53Bを他の色の表示領域53よりも大きくすることにより、効率よくホワイトバランスをとることができるようになる。
【0519】
図131の(b)は、1フィールド(フレーム)期間で、B表示期間53Bが複数(53B1、53B2)となるようにした実施例である。図131の(a)は1つのB表示領域53Bを変化させる方法であった。変化させることによりホワイトバランスを良好に調整できるようにする。図131の(b)は、同一面積のB表示領域53Bを複数表示させることにより、ホワイトバランスを良好にする。
【0520】
本発明の駆動方式は図131の(a)と図131の(b)のいずれに限定するものではない。R、G、Bの表示領域53を発生し、また、間欠表示することにより、結果として動画ボケを対策し、画素16への書き込み不足を改善することを目的としている。なお、図16の駆動方法では、R、G、Bが独立の表示領域53は発生しない。RGBが同時に表示される(W表示領域53が表示されると表現すべきである)。なお、図131の(a)と図131の(b)とは組み合わせてもよいことはいうまでもない。たとえば、図131の(a)のRGBの表示面積53を変化し、かつ図131の(b)のRGBの表示領域53を複数発生させる駆動方法の実施である。
【0521】
なお、図130から図131の駆動方式は、図125から図129の本発明の駆動方式に限定されるものではない。図41のように、RGBごとにEL素子15(EL素子15R、EL素子15G、EL素子15B)に流れる電流を制御できる構成あれば、図130、図131の駆動方式を容易に実施できることは言うでもないであろう。ゲート信号線17bRにオンオフ電圧を印加することにより、R画素16Rをオンオフ制御することができる。ゲート信号線17bGにオンオフ電圧を印加することにより、G画素16Gをオンオフ制御することができる。ゲート信号線17bBにオンオフ電圧を印加することにより、B画素16Bをオンオフ制御することができる。
【0522】
また、以上の駆動を実現するためには、図132に図示するように、ゲート信号線17bRを制御するゲートドライバ回路12bR、ゲート信号線17bGを制御するゲートドライバ回路12bG、ゲート信号線17bBを制御するゲートドライバ回路12bBを形成または配置すればよい。図132のゲートドライバ回路12bR、12bG、12bBを図6などで説明した方法で駆動することにより、図130、図131の駆動方法を実現できる。もちろん、図132の表示パネルの構成で、図16の駆動方法なども実現できることは言うまでもない。
【0523】
また、図125から図128の構成で、画像データを書き換える画素16以外の画素16に、黒画像データを書き換える方式であれば、EL素子15Rを制御するゲート信号線17bR、EL素子15Gを制御するゲート信号線17bG、EL素子15Bを制御するゲート信号線bBが分離されておらず、RGB画素に共通のゲート信号線17bであっても、図130、図131の駆動方式を実現できることは言うまでもない。
【0524】
図15、図18、図21などでは、ゲート信号線17b(EL側選択信号線)は1水平走査期間(1H)を単位として、オン電圧(Vgl)、オフ電圧(Vgh)を印加するとして説明をした。しかし、EL素子15の発光量は、流す電流が定電流の時、流す時間に比例する。したがって、流す時間は1H単位に限定する必要はない。
アウトプットイネーブル(OEV)の概念を導入するため、以下のように規定する。OEV制御を行うことにより、1水平走査期間(1H)以内のゲート信号線17a、17bにオンオフ電圧(Vgl電圧、Vgh電圧)を画素16に印加できるようになる。
説明を容易にするため、本発明の表示パネルでは、電流プログラムを行う画素行を選択するゲート信号線17a(図1の場合)であるとして説明をする。また、ゲート信号線17aを制御するゲートドライバ回路12aの出力をWR側選択信号線と呼ぶ。EL素子15を選択するゲート信号線17b(図1の場合)であるとして説明をする。また、ゲート信号線17bを制御するゲートドライバ回路12bの出力をEL側選択信号線と呼ぶ。
【0525】
ゲートドライバ回路12は、スタートパルスが入力され、入力されたスタートパルスが保持データとして順次シフトレジスタ内をシフトする。ゲートドライバ回路12aのシフトレジスタ内の保持データにより、WR側選択信号線に出力される電圧がオン電圧(Vgl)かオフ電圧(Vgh)かが決定される。さらに、ゲートドライバ回路12aの出力段には、強制的に出力をオフにするOEV1回路(図示せず)が形成または配置されている。OEV1回路がLレベルの時には、ゲートドライバ回路12aの出力であるWR側選択信号をそのままゲート信号線17aに出力する。以上の関係をロジック的に図示すれば、図224の(a)の関係となる(OR回路である)。なお、オン電圧をロジックレベルのL(0)とし、オフ電圧をロジック電圧のH(1)としている。
【0526】
つまり、ゲートドライバ回路12aがオフ電圧を出力している場合は、ゲート信号線17aにオフ電圧が印加される。ゲートドライバ回路12aがオン電圧(ロジックではLレベル)を出力している場合は、OR回路でOEV1回路の出力とORが取られてゲート信号線17aに出力される。つまり、OEV1回路は、Hレベルの時、ゲートドライバ信号線17aに出力する電圧をオフ電圧(Vgh)にする(図176のタイミングチャートの例を参照のこと)。
【0527】
ゲートドライバ回路12bのシフトレジスタ内の保持データにより、ゲート信号線17b(EL側選択信号線)に出力される電圧がオン電圧(Vgl)かオフ電圧(Vgh)かが決定される。さらに、ゲートドライバ回路12bの出力段には、強制的に出力をオフにするOEV2回路(図示せず)が形成または配置されている。OEV2回路がLレベルの時には、ゲートドライバ回路12bの出力をそのままゲート信号線17bに出力する。以上の関係をロジック的に図示すれば、図176の(a)の関係となる。なお、オン電圧をロジックレベルのL(0)とし、オフ電圧をロジック電圧のH(1)としている。
【0528】
つまり、ゲートドライバ回路12bがオフ電圧を出力している場合(EL側選択信号はオフ電圧)は、ゲート信号線17bにオフ電圧が印加される。ゲートドライバ回路12bがオン電圧(ロジックではLレベル)を出力している場合は、OR回路でOEV2回路の出力とORが取られてゲート信号線17bに出力される。つまり、OEV2回路は、入力信号がHレベルの時、ゲートドライバ信号線17bに出力する電圧をオフ電圧(Vgh)にする。したがって、OEV2回路のよりEL側選択信号がオン電圧出力状態であっても、強制的にゲート信号線17bに出力される信号はオフ電圧(Vgh)になる。なお、OEV2回路の入力がLであれば、EL側選択信号がスルーでゲート信号線17bに出力される(図176のタイミングチャートの例を参照のこと)。
【0529】
なお、OEV2の制御により、画面輝度を調整する。画面輝度により変化できる明るさの許容範囲がある。図175は許容変化(%)と画面輝度(nt)の関係を図示したものである。図175でわかるように、比較的暗い画像で許容変化量が小さい。したがって、OEV2による制御あるいはDuty比制御による画面50の輝度調整は、画面50輝度を考慮して制御する。制御による許容変化は画面が明るい時よりも暗い時を短くする。
【0530】
図140は、1/4Duty比駆動である。4H期間に1H期間の間、ゲート信号線17b(EL側選択信号線)にオン電圧が印加され、水平同期信号(HD)に同期してオン電圧が印加されている位置が走査される。したがって、オン時間は1H単位である。
【0531】
しかし、本発明はこれに限定するものではなく、図143に図示するように1H未満(図143は1/2H)としてもよく、また、1H以下としてもよい。つまり、1H単位に限定されるものではなく、1H単位以外の発生も容易である。
ゲートドライバ回路12b(ゲート信号線17bを制御する回路である)の出力段に形成または配置されたOEV2回路を用いればよい。OEV2回路は先に説明したOEV1回路と同様であるので説明を省略する。
【0532】
図141は、ゲート信号線17b(EL側選択信号線)のオン時間は1Hを単位としていない。奇数画素行のゲート信号線17b(EL側選択信号線)は1H弱の期間オン電圧が印加される。偶数画素行のゲート信号線17b(EL側選択信号線)は、極短い期間オン電圧が印加される。また、奇数画素行のゲート信号線17b(EL側選択信号線)に印加されるオン電圧時間T1と偶数画素行のゲート信号線17b(EL側選択信号線)に印加されるオン電圧時間T2を加えた時間を1H期間となるようにしている。図141を第1フィールドの状態とする。
【0533】
第1フィールドの次の第2フィールドでは、偶数画素行のゲート信号線17b(EL側選択信号線)は1H弱の期間オン電圧が印加される。奇数画素行のゲート信号線17b(EL側選択信号線)は、極短い期間オン電圧が印加される。また、偶数画素行のゲート信号線17b(EL側選択信号線)に印加されるオン電圧時間T1と奇数画素行のゲート信号線17b(EL側選択信号線)に印加されるオン電圧時間T2を加えた時間を1H期間となるようにしている。
【0534】
以上のように、複数画素行でのゲート信号線17b(EL側選択信号線)に印加するオン時間の和を一定となるようにし、また、複数フィールドで各画素行のEL素子15の点灯時間を一定となるようにしてもよい。
【0535】
図142は、ゲート信号線17b(EL側選択信号線)のオン時間を1.5Hをしている。また、A点におけるゲート信号線17b(EL側選択信号線)の立ち上りと立下りが重なるようにしている。ゲート信号線17b(EL側選択信号線)とソース信号線18とはカップリングしている。そのため、ゲート信号線17b(EL側選択信号線)の波形が変化すると波形の変化がソース信号線18に突き抜ける。この突き抜けによりソース信号線18に電位変動が発生すると電流(電圧)プログラムの精度が低下し、駆動用トランジスタ11aの特性ムラが表示されるようになる。
【0536】
図142において、A点において、ゲート信号線17B(EL側選択信号線)(1)はオン電圧(Vgl)印加状態からオフ電圧(Vgh)印加状態に変化する。ゲート信号線17B(EL側選択信号線)(2)はオフ電圧(Vgh)印加状態からオン電圧(Vgl)印加状態に変化する。したがって、A点では、ゲート信号線17B(EL側選択信号線)(1)の信号波形とゲート信号線17B(EL側選択信号線)(2)の信号波形が打ち消しあう。したがって、ソース信号線18とゲート信号線17B(EL側選択信号線)とがカップリングしていても、ゲート信号線17B(EL側選択信号線)の波形変化がソース信号線18に突き抜けることはない。そのため、良好な電流(電圧)プログラム精度を得ることができ、均一な画像表示を実現できる。
【0537】
なお、図142は、オン時間が1.5Hの実施例であった。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、図144に図示するように、オン電圧の印加時間を1H以下としてもよいことは言うまでもない。
【0538】
ゲート信号線17B(EL側選択信号線)にオン電圧を印加する期間を調整することにより、表示画面50の輝度をリニアに調整することができる。これはOEV2回路を制御することにより容易に実現できる。たとえば、図145では、図145の(a)よりも図145の(b)の方が表示輝度は低くなる。また、図145の(b)よりも図145の(c)の方が表示輝度は低くなる。
【0539】
図109はOEV2とゲート信号線17bの信号波形の関係を図示してものである。図109において、図109の(a)が最もOEV2がLレベルになる期間が短い。したがって、ゲート信号線17bにオン電圧が印加される期間が短いため、EL素子15に流れる電流期間は短くなる。この状態は結果的にはDuty比が小さい状態である。図109の(b)が次にOEV2がLレベルになる期間が長い。さらに図109の(c)は図109の(b)よりもOEV2がLレベルになる期間が長い。そのため、図109の(c)のDuty比は図109の(b)のDuty比よりも大きいことになる。
【0540】
なお、図109の(a)(b)(c)の実施例は、1Hより短い期間でDuty比制御を行うものである。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、図109の(d)に図示するように1H単位でDuty比制御を行っても良い。なお、図109の(d)はDuty比1/2の実施例である。
図109の(a)が最もOEV2がLレベルになる期間が短い。したがって、ゲート信号線17bにオン電圧が印加される期間が短いため、EL素子15に流れる電流期間は短くなる。この状態は結果的にはDuty比が小さい状態である。図109の(a)が最もOEV2がLレベルになる期間が短い。したがって、ゲート信号線17bにオン電圧が印加される期間が短いため、EL素子15に流れる電流期間は短くなる。この状態は結果的にはDuty比が小さい状態である。
また、図146に図示するように、1H期間にオン電圧を印加する期間とオフ電圧を印加する期間の組を複数回設けてもより。図146の(a)は6回設けた実施例である。図146の(b)は3回設けた実施例である。図146の(c)は1回設けた実施例である。図146では、図146の(a)よりも図146の(b)の方が表示輝度は低くなる。また、図146の(b)よりも図146の(c)の方が表示輝度は低くなる。したがって、オン期間の回数を制御することにより表示輝度を容易に調整(制御)できる。
【0541】
以後、本発明の電流駆動方式のソースドライバIC(回路)14について説明をする。本発明のソースドライバICは、以前に説明した本発明の駆動方法、駆動回路を実現するために用いる。また、本発明の駆動方法、駆動回路、表示装置と組み合わせて用いる。なお、説明は、ICチップとして説明をするがこれに限定するものではなく、低温ポリシリコン技術、アモルファスシリコン技術などを用いて、表示パネルの基板71上に作製してもよいことは言うまでもない。
【0542】
まず、図55に、従来の電流駆動方式のドライバ回路の一例を示す。ただし、図55は本発明の電流駆動方式のソースドライバIC(ソースドライバ回路)14を説明するための原理的なものである。
【0543】
図55において、551はD/A変換器である。D/A変換器551にはnビットのデータ信号が入力され、入力されたデータに基づき、D/A変換器からアナログ信号が出力される。このアナログ信号はオペアンプ552に入力される。オペアンプ552はNチャンネルトランジスタ471aに入力され、トランジスタ471aに流れる電流が抵抗531に流れる。抵抗Rの端子電圧はオペアンプ552の−入力となり、この−端子の電圧とオペアンプ552の+端子とは同一電圧となる。したがってD/A変換器551の出力電圧は抵抗531の端子電圧となる。
【0544】
抵抗531の抵抗値が1MΩとし、D/A変換器551の出力が1(V)であれば、抵抗531には1(V)/1MΩ=1(μA)の電流が流れる。これが定電流回路となる。したがって、データ信号の値に応じて、D/A変換器551のアナログ出力が変化し、このアナログ出力に値にもとづいて抵抗531に所定電流が流れ、プログラム電流Iwとなる。
【0545】
しかし、DA変換回路551の回路規模は大きい。また、オペアンプ552の回路規模も大きい。1出力回路に、DA変換回路551とオペアンプ552を形成するとソースドライバIC14の大きさは巨大となる。したがって、実用上は作製することが不可能である。
【0546】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものである。本発明のソースドライバ回路14は、電流出力回路の規模をコンパクトにし、電流出力端子間の出力電流ばらつきをできるだけ最小限にするための回路構成、レイアウト構成を有するものである。
【0547】
図47に、本発明の電流駆動方式のソースドライバIC(回路)14の1実施例における構成図を示す。図47は、一例として電流源を3段構成(471、472、473)とした場合の多段式カレントミラー回路を示している。
【0548】
図47において、第1段の電流源471の電流値は、N個(ただし、Nは任意の整数)の第2段電流源472にカレントミラー回路によりコピーされる。更に、第2段電流源472の電流値は、M個(ただし、Mは任意の整数)の第3段電流源473にカレントミラー回路によりコピーされる。この構成により、結果として第1段電流源471の電流値は、N×M個の第3段電流源473にコピーされることになる。
【0549】
例えば、QCIF形式の表示パネルのソース信号線18に1個のソースドライバIC14で駆動する場合は、176出力(ソース信号線が各RGBで176出力必要なため)となる。この場合は、Nを16個とし、M=11個とする。しがたって、16×11=176となり、176出力に対応できる。このように、NまたはMのうち、一方を8または16もしくはその倍数とすることにより、ドライバICの電流源のレイアウト設計が容易になる。
【0550】
本発明の多段式カレントミラー回路による電流駆動方式のソースドライバIC(回路)14では、前記したように、第1段電流源471の電流値を直接N×M個の第3段電流源473にカレントミラー回路でコピーするのではなく、中間に第2段電流源472を配備しているので、そこでトランジスタ特性のばらつきを吸収することが可能である。
【0551】
特に、本発明は、第1段のカレントミラー回路(電流源471)と第2段にカレントミラー回路(電流源472)を密接して配置するところに特徴がある。第1段の電流源471から第3段の電流源473(つまり、カレントミラー回路の2段構成)であれば、第1段の電流源と接続される第2段の電流源473の個数が多く、第1段の電流源471と第3段の電流源473を密接して配置することができない。
【0552】
本発明のソースドライバ回路14のように、第1段のカレントミラー回路(電流源471)の電流を第2段のカレントミラー回路(電流源472)にコピーし、第2段のカレントミラー回路(電流源472)の電流を第3段にカレントミラー回路(電流源472)にコピーする構成である。この構成では、第1段のカレントミラー回路(電流源471)に接続される第2段のカレントミラー回路(電流源472)の個数は少ない。したがって、第1段のカレントミラー回路(電流源471)と第2段のカレントミラー回路(電流源472)とを密接して配置することができる。
【0553】
密接してカレントミラー回路を構成するトランジスタを配置できれば、当然のことながら、トランジスタのばらつきは少なくなるから、コピーされる電流値のバラツキも少なくなる。また、第2段のカレントミラー回路(電流源472)に接続される第3段のカレントミラー回路(電流源473)の個数も少なくなる。
したがって、第2段のカレントミラー回路(電流源472)と第3段のカレントミラー回路(電流源473)とを密接して配置することができる。
【0554】
つまり、全体として、第1段のカレントミラー回路(電流源471)、第2段のカレントミラー回路(電流源472)、第3段のカレントミラー回路(電流源473)の電流受け取り部のトランジスタを密接して配置することができる。したがって、密接してカレントミラー回路を構成するトランジスタを配置できるから、トランジスタのばらつきは少なくなり、出力端子からの電流信号のバラツキは極めて少なくなる(精度が高い)。
【0555】
本発明において、電流源471、472、473と表現したり、カレントミラー回路と表現したりしている。これらは同義に用いている。つまり、電流源とは、本発明の基本的な構成概念であり、電流源を具体的に構成するとカレントミラー回路となるからである。したがって、電流源はカレントミラー回路のみに限定するものではなく、オペアンプ552とトランジスタ471と抵抗Rの組み合わせからなる定電流回路でもよい。
【0556】
図48はさらに具体的なソースドライバIC(回路)14の構造図である。図48は第3の電流源473の部分を図示している。つまり、1つのソース信号線18に接続される出力部である。最終段のカレントミラー構成として、複数の同一サイズのカレントミラー回路(単位トランジスタ484(1単位))で構成されており、その個数が画像データのビットに対応して、ビット重み付けされている。
【0557】
なお、本発明のソースドライバIC(回路)14を構成するトランジスタは、MOSタイプに限定するものではなく、バイポーラタイプでもよい。また、シリコン半導体に限定するものではなく、ガリ砒素半導体でもよい。また、ゲルマニウム半導体でもよい。また、基板に低温ポリシリコンなどのポリシリコン技術、アモルファスシリコン技術で直接形成したものでもよい。
【0558】
図48で明らかであるが、本発明の1実施例として、6ビットのデジタル入力の場合を図示している。つまり、2の6乗であるから、64階調表示である。このソースドライバIC14をアレイ基板に積載することにより、赤(R)、緑(G)、青(B)が各64階調であるから、64×64×64=約26万色を表示できることになる。
【0559】
64階調の場合は、D0ビットの単位トランジスタ484は1個、D1ビットの単位トランジスタ484は2個、D2ビットの単位トランジスタ484は4個、D3ビットの単位トランジスタ484は8個、D4ビットの単位トランジスタ484は16個、D5ビットの単位トランジスタ484は32個であるから、計単位トランジスタ484は63個である。つまり、本発明は階調の表現数(この実施例の場合は、64階調)−1個の単位トランジスタ484を1出力と構成(形成)する。なお、単位トランジスタ1個が複数のサブ単位トランジスタに分割されている場合であっても、単位トランジスタが単にサブ単位トランジスタに分割されているだけである。したがって、本発明が、階調の表現数−1個の単位トランジスタで構成されていることには差異はない(同義である)。
【0560】
図48において、D0はLSB入力を示しており、D5はMSB入力を示している。D0入力端子にHレベル(正論理時)の時、スイッチ481a(オンオフ手段である。もちろん、単体トランジスタで構成してもよいし、PチャンネルトランジスタとNチャンネルトランジスタとを組み合わせたアナログスイッチなどでもよい)がオンする。すると、カレントミラーを構成する電流源(1単位)484に向かって電流が流れる。この電流はソースドライバIC14内の内部配線483に流れる。この内部配線483はソースドライバIC14の端子電極を介してソース信号線18に接続されているから、この内部配線483に流れる電流が画素16のプログラム電流となる。
【0561】
たとえば、D1入力端子にHレベル(正論理時)の時、スイッチ481bがオンする。すると、カレントミラーを構成する2つの電流源(1単位)484に向かって電流が流れる。この電流はソースドライバIC14内の内部配線483に流れる。この内部配線483はソースドライバIC14の端子電極を介してソース信号線18に接続されているから、この内部配線483に流れる電流が画素16のプログラム電流となる。
【0562】
他のスイッチ481でも同様である。D2入力端子にHレベル(正論理時)の時は、スイッチ481cがオンする。すると、カレントミラーを構成する4つの電流源(1単位)484に向かって電流が流れる。D5入力端子にHレベル(正論理時)の時は、スイッチ481fがオンする。すると、カレントミラーを構成する32つの電流源(1単位)484に向かって電流が流れる。
【0563】
以上のように、外部からのデータ(D0〜D5)に応じて、それに対応する電流源(1単位)に向かって電流が流れる。したがって、データに応じて、0個から63個に電流源(1単位)に電流が流れるように構成されている。
【0564】
なお、本発明は説明を容易にするため、電流源は6ビットの63個としているが、これに限定するものではない。8ビットの場合は、255個の単位トランジスタ484を形成(配置)すればよい。また、4ビットの時は、15個の単位トランジスタ484を形成(配置)すればよい。単位電流源を構成するトランジスタ484は同一のチャンネル幅W、チャンネル幅Lとする。このように同一のトランジスタで構成することにより、ばらつきの少ない出力段を構成することができる。
【0565】
また、単位トランジスタ484はすべてが、同一の電流を流すことに限定するものではない。たとえば、各単位トランジスタ484を重み付けしてもよい。たとえば、1単位の単位トランジスタ484と、2倍の単位トランジスタ484と、4倍の単位トランジスタ484などを混在させて電流出力回路を構成してもよい。 しかし、単位トランジスタ484を重み付けして構成すると、各重み付けした電流源が重み付けした割合にならず、バラツキが発生する可能性がある。したがって、重み付けする場合であっても、各電流源は、1単位の電流源となるトランジスタを複数個形成することにより構成することが好ましい。
【0566】
単位トランジスタ484を構成するトランジスタの大きさは一定以上の大きさが必要である。トランジスタサイズが小さいほど出力電流のバラツキが大きくなる。トランジスタ484の大きさとは、チャンネル長Lとチャンネル幅Wをかけたサイズをいう。たとえば、W=3μm、L=4μmであれば、1つの単位電流源を構成するトランジスタ484のサイズは、W×L=12平方μmである。トランジスタサイズが小さくなるほどバラツキが大きくなるのはシリコンウエハの結晶界面の状態が影響しているためと考えられる。したがって、1つのトランジスタが複数の結晶界面にまたがって形成されているとトランジスタの出力電流バラツキは小さくなる。
【0567】
トランジスタサイズと出力電流のバラツキの関係を図119に示す。図119のグラフの横軸はトランジスタサイズ(平方μm)である。縦軸は、出力電流のバラツキを%で示したものである。ただし、出力電流のバラツキ%は、単位電流源(1つの単位トランジスタ)484を63個の組で形成し(63個形成し)、この組を多数組ウエハ上に形成し、出力電流のバラツキをもとめたものである。したがって、グラフの横軸は、1つの単位電流源を構成するトランジスタサイズ(単位トランジスタ484のサイズ)で図示しているが、実際の並列するトランジスタは63個あるので面積は63倍である。しかし、図119では単位トランジスタ484の大きさを単位として検討している。したがって、図119でおいて、30平方μmの単位トランジスタ484を63個形成したとき、その時の出力電流のバラツキは、0.5%となることを示している。
【0568】
64階調の場合は、100/64=1.5%である。したがって、出力電流バラツキは1.5%以内にする必要がある。図119から1.5%以下にするためには、単位トランジスタのサイズは2平方μm以上にする必要がある(64階調は63個の2平方μmの単位トランジスタが動作する)。一方でトランジスタサイズには制限がある。ICチップサイズが大きくなる点と、1出力あたりの横幅に制限があるからである。この点から、単位トランジスタ484のサイズの上限は、300平方μmである。したがって、64階調表示では、単位トランジスタ484のサイズは、2平方μm以上300平方μm以下にする必要がある。
【0569】
128階調の場合は、100/128=1%である。したがって、出力電流バラツキは1%以内にする必要がある。図119から1%以下にするためには、単位トランジスタのサイズは8平方μm以上にする必要がある。したがって、128階調表示では、単位トランジスタ484のサイズは、8平方μm以上300平方μm以下にする必要がある。
【0570】
一般的に、階調数をKとし、単位トランジスタ484の大きさをSt(平方μm)としたとき、
40 ≦ K/√(St) かつ St ≦ 300の関係を満足させる。
さらに好ましくは、120 ≦ K/√(St) かつ St ≦ 300の関係を満足させることが好ましい。
【0571】
以上の例は、64階調で63個のトランジスタを形成した場合である。64階調を127個の単位トランジスタ484で構成する場合は、単位トランジスタ484のサイズとは、2つの単位トランジスタ484を加えたサイズである。たとえば、64階調で、単位トランジスタ484のサイズが10平方μmであり、127個形成されていたら、図119では単位トランジスタのサイズは10×2=20の欄をみる必要がある。同様に、64階調で、単位トランジスタ484のサイズが10平方μmであり、255個形成されていたら、図119では単位トランジスタのサイズは10×4=40の欄をみる必要がある。
【0572】
単位トランジスタ484は大きさだけでなく、形状も考慮する必要がある。キンクの影響を低減するためである。キンクとは、単位トランジスタ484のゲート電圧を一定に保った状態で、単位トランジスタ484のソース(S)−ドレイン(D)電圧を変化させたときに、単位トランジスタ484に流れる電流が変化する現象と言う。キンクの影響がない場合(理想状態)では、ソース(S)−ドレイン(D)間に印加する電圧を変化させても、単位トランジスタ484に流れる電流は変化しない。
【0573】
キンクの影響が発生するのは、図1などの駆動用トランジスタ11aのVtのバラツキにより、ソース信号線18が異なる場合である。ソースドライバ回路14は、画素の駆動用トランジスタ11aにプログラム電流が流れるように、プログラム電流をソース信号線18に流す。このプログラム電流により、駆動用トランジスタ11aのゲート端子電圧が変化し、駆動用トランジスタ11aにプログラム電流が流れるようになる。図3でわかるように、選択された画素16がプログラム状態の時は、駆動用トランジスタ11aのゲート端子電圧=ソース信号線18電位である。
【0574】
したがって、各画素16の駆動用トランジスタ11aのVtばらつきにより、ソース信号線18の電位は異なる。ソース信号線18の電位は、ソースドライバ回路14の単位トランジスタ484のソース−ドレイン電圧となる。つまり、画素16の駆動用トランジスタ11aのVtバラツキにより、単位トランジスタ484に印加されるソース−ドレイン電圧が異なり、このソース−ドレイン間電圧により、単位トランジスタ484にキンクによる出力電流のバラツキが発生する。
【0575】
図123は単位トランジスタL/Wと目標値からのずれ(ばらつき)のグラフである。単位トランジスタのL/W比が2以下では、目標値からのずれが大きい(直線の傾きが大きい)。しかし、L/Wが大きくなるにつれて、目標値のずれが小さくなる傾向にある。単位トランジスタL/Wが2以上では目標値からのずれの変化は小さくなる。また、目標値からのずれ(ばらつき)はL/W=2以上で、0.5%以下となる。したがって、トランジスタの精度としてソースドライバ回路14に採用できる。なお、Lは単位トランジスタ484のチャンネル長、Wは単位トランジスタのチャンネル幅である。
【0576】
しかし、単位トランジスタ484のチャンネル長Lがいくらでも長くすることはできない。Lが長いほどソースドライバIC14が大きくなるからである。また、単位トランジスタ484のゲート端子電圧が上昇し、ソースドライバIC14に必要な電源電圧が高くなる。電源電圧が高くなると高耐圧のICプロセスを採用する必要がある。高耐圧のICプロセスで形成したソースドライバIC14は単位トランジスタ484の出力バラツキが大きい(図121とその説明を参照のこと)。検討の結果によれば、L/Wは100以下にすることが好ましい。さらに好ましくは、L/Wは50以下にすることが好ましい。
【0577】
以上のことから、単位トランジスタL/Wは2以上にすることが好ましい。また、L/Wは100以下にすることが好ましい。さらに好ましくは、L/Wは40以下にすることが好ましい。
【0578】
また、L/Wの大きさは階調数にも依存する。階調数が少ない場合は、階調と階調との差が大きいため、キンクの影響により単位トランジスタ484の出力電流がばらついても問題がない。しかし、階調数が多い表示パネルでは、階調と階調との差が小さいため、キンクの影響により単位トランジスタ484の出力電流が少しでもばらつくと階調数が低減する。
【0579】
以上のことを勘案し、本発明のソースドライバ回路14は、階調数をKとし、単位トランジスタ484のL/W(Lは単位トランジスタ484のチャンネル長、Wは単位トランジスタのチャンネル幅)とした時、
(√(K/16)) ≦ L/W  ≦ かつ (√(K/16))×20
の関係を満足させるように構成(形成)している。この関係を図示すると図120のようになる。図120の直線の上側が本発明の実施範囲である。
【0580】
単位トランジスタ484の出力電流のバラツキはソースドライバIC14の耐圧にも依存している。ソースドライバICの耐圧とは一般的にICの電源電圧を意味する。たとえば、5(V)耐圧とは、電源電圧を標準電圧5(V)で使用する。なお、IC耐圧とは最大使用電圧と読み替えてもよい。これらの耐圧は、半導体ICメーカーが5(V)耐圧プロセス、10(V)耐圧プロセスと標準化して保有している。
【0581】
IC耐圧が単位トランジスタ484の出力バラツキに影響を与えるのは、トランジスタ484のゲート絶縁膜の膜質、膜厚によると考えられる。IC耐圧が高いプロセスで製造したトランジスタ484はゲート絶縁膜が厚い。これば高電圧の印加でも絶縁破壊を発生しないようにするためである。絶縁膜が厚いと、ゲート絶縁膜厚の制御が困難になり、またゲート絶縁膜の膜質バラツキも大きくなる。そのため、トランジスタのバラツキが大きくなる。また、高耐圧プロセスで製造したトランジスタはモビリティが低くなる。モビリティが低いと、トランジスタのゲートに注入される電子が少し変化するだけで特性が異なる。したがって、トランジスタのバラツキが大きくなる。したがって、単位トランジスタ484のバラツキを少なくするためには、IC耐圧が低いICプロセスを採用することが好ましい。
【0582】
図121はIC耐圧を単位トランジスタ484の出力バラツキの関係を図示してものである。縦軸のバラツキ比率とは、1.8(V)耐圧プロセスで作製して単位トランジスタ484のバラツキを1としている。なお、図121は単位トランジスタ484の形状L/Wを12(μm)/6(μm)とし、各耐圧プロセスで製造した単位トランジスタ484の出力バラツキを示している。また、各IC耐圧プロセスで複数の単位トランジスタを形成し、出力電流バラツキを求めている。ただし、耐圧プロセスは、1.8(V)耐圧、2.5(V)耐圧、3.3(V)耐圧、5(V)耐圧、8(V)耐圧、10(V)耐圧、15(V)耐圧など離散値である。しかし、説明を容易にするため、各耐圧で形成したトランジスタのバラツキをグラフに記入し、直線で結んでいる。
【0583】
図121でもわかるが、IC耐圧が9(V)程度までは、ICプロセスに対するバラツキ比率(単位トランジスタ484の出力電流バラツキ)の増加割合は小さい。しかし、IC耐圧が10(V)以上になるとIC耐圧に対するバラツキ比率の傾きが大きくなる。
【0584】
図121におけるバラツキ比率は3以内が、64階調から256階調表示でのバラツキ許容範囲である。ただし、このばらつき比率は、単位トランジスタ484の面積、L/Wにより異なる。しかし、単位トランジスタ484の形状などを変化させても、IC耐圧に対するバラツキ比率の変化傾向はほとんど差がない。
IC耐圧9〜10(V)以上でバラツキ比率が大きくなる傾向がある。
【0585】
一方、図48の出力端子681の電位は、画素16の駆動用トランジスタ11aのプログラム電流により変化する。ほぼ、駆動用トランジスタ11aのゲート端子電圧とソース信号線18の電位と等しい。また、ソース信号線18の電位がソースドライバIC(回路)14の出力端子681の電位となる。画素16の駆動用トランジスタ11aが白ラスター(最大白表示)の電流を流す時のゲート端子電位Vwとする。画素16の駆動用トランジスタ11aが黒ラスター(完全黒表示)の電流を流す時のゲート端子電位Vbとする。Vw−Vbの絶対値は2(V)以上必要である。また、Vw電圧が端子681に印加されている時、単位トランジスタ484のチャンネル間電圧は、0.5(V)必要である。
【0586】
したがって、出力端子681(端子681はソース信号線18と接続され、電流プログラム時、画素16の駆動用トランジスタ11aのゲート端子電圧が印加される)には、0.5(V)から((Vw−Vb)+0.5)(V)の電圧が印加される。Vw−Vbは2(V)であるから、端子681は最大2(V)+0.5(V)=2.5(V)印加される。したがって、ソースドライバIC14の出力電圧(電流)がrail−to−rail回路構成(IC電源電位まで、電圧を出力できる回路構成)であっても、IC耐圧としては2.5(V)必要である。端子741の振幅必要範囲は、2.5(V)以上必要である。
【0587】
以上のことから、ソースドライバIC14の耐圧は、2.5(V)以上10(V)以下のプロセスを使用することが好ましい。さらに好ましくは、ソースドライバIC14の耐圧は、3(V)以上9(V)以下のプロセスを使用することが好ましい。
【0588】
なお、以上の説明は、ソースドライバIC12の使用耐圧プロセスは、2.5(V)以上10(V)以下のプロセスを使用するとした。しかし、この耐圧は、基板71に直接にソースドライバ回路14が形成された実施例(低温ポリシリコンプロセスなど)にも適用される。基板71に形成されたソースドライバ回路14の使用耐圧は15(V)以上と高い場合がある。この場合は、ソースドライバ回路14に使用する電源電圧を図121に図示するIC耐圧に置き換えてもよい。また、ソースドライバIC14にあっても、IC耐圧とせず、使用する電源電圧に置き換えても良い。
【0589】
単位トランジスタ484の面積は出力電流のバラツキと相関がある。図122は単位トランジスタ484の面積を一定とし、単位トランジスタ484のトランジスタ幅Wを変化させた時のグラフである。図121は単位トランジスタ484のチャンネル幅W=2(μm)のバラツキを1としている。グラフの縦軸は、チャンネル幅W=2(μm)のバラツキを1とした時に相対比である。
【0590】
図122で示すようにバラツキ比率は、単位トランジスタのWが2(μm)から9〜10(μm)まで緩やかに増加し、10(μm)以上でバラツキ比率の増加は大きくなる傾向がある。また、チャンネル幅W=2(μm)以下でバラツキ比率が増加する傾向がある。
【0591】
図122におけるバラツキ比率は3以内が、64階調から256階調表示でのバラツキ許容範囲である。ただし、このばらつき比率は、単位トランジスタ484の面積により異なる。しかし、単位トランジスタ484の面積を変化させても、IC耐圧に対するバラツキ比率の変化傾向はほとんど差がない。
【0592】
以上のことから、単位トランジスタ484のチャンネル幅Wは2(μm)以上10(μm)以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、単位トランジスタ484のチャンネル幅Wは2(μm)以上9(μm)以下とすることが好ましい。ただし、階調数が64階調の時は、チャンネル幅Wは2(μm)以上15(μm)以下でも実用上は支障がない。
【0593】
図52に図示するように、第2段のトランジスタ472bを流れる電流は、第3段のカレントミラー回路を構成するトランジスタ473aにコピーされ、カレントミラー倍率が1倍の時は、この電流がトランジスタ473bに流れる。この電流は、最終段の単位トランジスタ484にコピーされる。
【0594】
D0に対応する部分は、1個の単位トランジスタ484で構成されているので、最終段電流源の単位トランジスタ473に流れる電流値である。D1に対応する部分は2個の単位トランジスタ484で構成されているので、最終段電流源の2倍の電流値である。D2は4個の単位トランジスタ484で構成されているので、最終段電流源の4倍の電流値であり、・・・、D5に対応する部分は32個のトランジスタで構成されているので、最終段電流源の32倍の電流値である。ただし、最終段のカレントミラー回路のミラー比が1の場合である。
【0595】
6ビットの画像データD0、D1、D2、・・・、D5で制御されるスイッチを介してプログラム電流Iwはソース信号線に出力される(電流を引き込む)。したがって、6ビットの画像データD0、D1、D2、・・・、D5のON、OFFに応じて、出力線には、最終段電流源473の1倍、2倍、4倍、・・・、32倍の電流が加算されて出力される。すなわち、6ビットの画像データD0、D1、D2、・・・、D5により、最終段電流源473の0〜63倍の電流値が出力線より出力される(ソース信号線18から電流を引き込む。
【0596】
実際には、図76、図77、図78、図118に図示するように、ソースドライバIC14内には、R、G、Bごとの基準電流(IaR、IaG、IaB)は、抵抗491(491R、491G、491B)などで調整できるように構成されている。基準電流Iaを調整することにより、ホワイトバランスを容易に調整することができる。
EL表示パネルで、フルカラー表示を実現するためには、RGBのそれぞれに基準電流を形成(作成)する必要がある。RGBの基準電流の比率でホワイトバランスを調整できる。電流駆動方式の場合は、また、本発明は、1つの基準電流から単位トランジスタ484が流す電流値を決定する。したがって、基準電流の大きさを決定すれば、単位トランジスタ484が流す電流を決定することができる。そのため、R、G、Bのそれぞれの基準電流を設定すれば、すべての階調におけるホワイトバランスが取れることになる。以上の事項は、ソースドライバ回路14が電流きざみ出力(電流駆動)であることから発揮される効果である。したがって、いかに、RGBごとに基準電流の大きさを設定できるかがポイントとなる。
EL素子の発光効率は、EL材料の蒸着あるいは塗布する膜厚で決定される。もしくは、支配的な要因である。膜厚は、ロットごとにほぼ一定である。したがって、EL素子15の形成膜厚をロット管理すれば、EL素子15に流す電流と発光輝度の関係が決定される。つまり、ロットごとに、ホワイトバランスをとるための電流値は固定である。
【0597】
図49に、3段式カレントミラー回路による176出力(N×M=176)の回路図の一例を示す。図49では、第1段カレントミラー回路による電流源471を親電流源、第2段カレントミラー回路による電流源472を子電流源、第3段カレントミラー回路による電流源473を孫電流源と記している。最終段カレントミラー回路である第3段カレントミラー回路による電流源の整数倍の構成により、176出力のばらつきを極力抑え、高精度な電流出力が可能である。
【0598】
なお、密集して配置するとは、第1の電流源471と第2の電流源472とを少なくとも8mm以内の距離に配置(電流あるいは電圧の出力側と電流あるいは電圧の入力側)することをいう。さらには、5mm以内に配置することが好ましい。この範囲であれば、検討によりシリコンチップ内で配置されてトランジスタの特性(Vt、モビリティ(μ))差がほとんど発生しないからである。また、同様に、第2の電流源472と第3の電流源473(電流の出力側と電流の入力側)も少なくとも8mm以内の距離に配置する。さらに好ましくは、5mm以内の位置に配置することが好ましい。以上の事項は、本発明の他の実施例においても適用されることは言うまでもない。
【0599】
この電流あるいは電圧の出力側と電流あるいは電圧の入力側とは、以下の関係を意味する。図50の電圧受け渡しの場合は、第(I)段の電流源のトランジスタ471(出力側)と第(I+1)の電流源のトランジスタ472a(入力側)とを密集して配置する関係である。図51の電流受け渡しの場合は、第(I)段の電流源のトランジスタ471a(出力側)と第(I+1)の電流源のトランジスタ472b(入力側)とを密集して配置する関係である。
【0600】
なお、図49、図50などにおいて、トランジスタ471は1個としたが、これに限定するものではない。たとえば、小さなサブトランジスタ471を複数個形成し、この複数個のサブトランジスタのソースまたはドレイン端子を抵抗491と接続して単位トランジスタ484を構成してもよい。小さなサブトランジスタを複数個並列に接続することのより、単位トランジスタ484のばらつきを低減することができる。
【0601】
同様に、トランジスタ472aは1個としたが、これに限定するものではない。たとえば、小さなトランジスタ472aを複数個形成し、このトランジスタ472aの複数個のゲート端子を、トランジスタ471のゲート端子と接続してもよい。小さなトランジスタ472aを複数個並列に接続することのより、トランジスタ472aのばらつきを低減することができる。
【0602】
したがって、本発明の構成としては、1つのトランジスタ471と複数個のトランジスタ472aとを接続する構成、複数個のトランジスタ471と1個のトランジスタ472aとを接続する構成、複数個のトランジスタ471と複数個のトランジスタ472aとを接続する構成が例示される。以上の実施例は後に詳細に説明する。
【0603】
以上の事項は、図52のトランジスタ473aとトランジスタ473bとの構成にも適用される。1つのトランジスタ473aと複数個のトランジスタ473baとを接続する構成、複数個のトランジスタ473aと1個のトランジスタ473bとを接続する構成、複数個のトランジスタ473aと複数個のトランジスタ473bとを接続する構成が例示される。小さなトランジスタ473を複数個並列に接続することのより、トランジスタ473のばらつきを低減することができるからである。
【0604】
以上の事項は、図52のトランジスタ472a、472bとの関係にも適用することができる。また、図48のトランジスタ473bも複数個のトランジスタで構成することが好ましい。図56、図57のトランジスタ473についても同様に複数個のトランジスタで構成することが好ましい。
【0605】
ここで、ソースドライバIC14はシリコンチップで形成するとして説明するが、これに限定するものではない。ソースドライバIC14は、ガリウム基板、ゲルマニウム基板など形成された他の半導体チップでもよい。また、単位トランジスタ484は、バイポーラトランジスタ、CMOSトランジスタ、FET、バイCMOSトランジスタ、DMOSトランジスタのいずれでもよい。しかし、単位トランジスタ484の出力バラツキを小さくする観点から、単位トランジスタ484はCMOSトランジスタで構成することが好ましい。
【0606】
単位トランジスタ484はNチャンネルで構成することが好ましい。Pチャンネルトランジスタで構成した単位トランジスタは、Nチャンネルトランジスタで構成した単位トランジスタに比較して、出力バラツキが1.5倍になる。
【0607】
ソースドライバIC14の単位トランジスタ484は、Nチャンネルトランジスタで構成することが好ましいことから、ソースドライバIC14のプログラム電流は、画素16からソースドライバICへの引き込み電流となる。したがって、画素16の駆動用トランジスタ11aはPチャンネルで構成される。また、図1のスイッチング用トランジスタ11dもPチャンネルトランジスタで構成される。
【0608】
以上のことから、ソースドライバIC(回路)14の出力段の単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで構成し、画素16の駆動用トランジスタ11aをPチャンネルトランジスタで構成するという構成は、本発明の特徴ある構成である。なお、画素16を構成するトランジスタ11のすべて(トランジスタ11a、11b、11c、11d)をPチャンネルと形成するとよい。Nチャンネルトランジスタを形成するプロセスとなくすことができるから、低コスト化と高歩留まり化を実現できる。
【0609】
なお、単位トランジスタ484はソースドライバIC14に形成するとしたが、これに限定するものではない。低温ポリシリコン技術でソースドライバ回路14を形成してもよい。この場合も、ソースドライバ回路14内の単位トランジスタ484はNチャンネルトランジスタで構成することが好ましい。
【0610】
図51は電流受け渡し構成の実施例である。なお、図50は電圧受け渡し構成の実施例である。 図50、図51とも回路図としては同じであり、レイアウト構成すなわち配線の引き回し方が異なる。図50において、471は第1段電流源用Nチャンネルトランジスタ、472aは第2段電流源用Nチャンネルトランジスタ、472bは第2段電流源用Pチャンネルトランジスタである。
【0611】
図51において、471aは第1段電流源用Nチャンネルトランジスタ、472aは第2段電流源用Nチャンネルトランジスタ、472bは第2段電流源用Pチャンネルトランジスタである。
【0612】
図50では、可変抵抗491(電流を変化するために用いるものである)とNチャンネルトランジスタ471で構成される第1段電流源のゲート電圧が、第2段電流源のNチャンネルトランジスタ472aのゲートに受け渡されているので、電圧受け渡し方式のレイアウト構成となる。
【0613】
一方、図51では、可変抵抗491とNチャンネルトランジスタ471aで構成される第1段電流源のゲート電圧が、隣接する第2段電流源のNチャンネルトランジスタ472aのゲートに印加され、その結果トランジスタに流れる電流値が、第2段電流源のPチャンネルトランジスタ472bに受け渡されているので、電流受け渡し方式のレイアウト構成となる。
【0614】
なお、本発明の実施例では説明を容易にするため、あるいは理解を容易にするために、第1の電流源と第2の電流源との関係を中心に説明しているが、これに限定されるものではなく、第2の電流源と第3の電流源との関係、あるいはそれ以外の電流源との関係においても適用される(適用できる)ことは言うまでもない。
【0615】
図50に示した電圧受け渡し方式のカレントミラー回路のレイアウト構成では、カレントミラー回路を構成する第1段の電流源のNチャンネルトランジスタ471と第2段の電流源のNチャンネルトランジスタ472aが離れ離れになる(離れ離れになりやすいというべきではある)ので、両者のトランジスタ特性に相違が生じやすい。したがって、第1段電流源の電流値が第2段電流源に正確に伝達されず、ばらつきが生じやすい。
【0616】
それに対して、図51に示した電流受け渡し方式のカレントミラー回路のレイアウト構成では、カレントミラー回路を構成する第1段電流源のNチャンネルトランジスタ471aと第2段電流源のNチャンネルトランジスタ472aが隣接している(隣接して配置しやすい)ので、両者のトランジスタ特性に相違は生じにくく、第1段電流源の電流値が第2段電流源に正確に伝達され、ばらつきが生じにくい。
【0617】
以上のことから、本発明の多段式カレントミラー回路の回路構成(本発明の電流駆動方式のソースドライバIC(回路)14として、電圧受け渡しではなく、電流受け渡しとなるレイアウト構成とすることにより、よりばらつきの小さくでき好ましい。以上の実施例は本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。
【0618】
なお、説明の都合上、第1段電流源から第2段電流源の場合を示したが、第2段電流源から第3段電流源、第3段電流源から第4段電流源、・・・などの多段の場合も同様であることは言うまでもない。また、本発明は1段の電流源構成を採用してもよいことは言うまでもない(図48、図164、図165、図166などを参照のこと)
図52は、図49の3段構成のカレントミラー回路(3段構成の電流源)を、電流受け渡し方式にした場合の例を示している(したがって、図49は電圧受け渡し方式の回路構成である)。
【0619】
図52では、まず、可変抵抗491とNチャンネルトランジスタ471で基準電流が作成される。なお、可変抵抗491で基準電流を調整するように説明しているが、実際は、ソースドライバIC(回路)14内に形成(もしくは配置)された電子ボリウム回路によりトランジスタ471のソース電圧が設定され、調整されるように構成される。もしくは、図48に図示するような多数の電流源(1単位)484から構成される電流方式の電子ボリウムから出力される電流を直接にトランジスタ471のソース端子に供給することにより基準電流は調整される(図53を参照のこと)。
【0620】
トランジスタ471による第1段電流源のゲート電圧が、隣接する第2段電流源のNチャンネルトランジスタ472aのゲートに印加され、その結果トランジスタに流れる電流値が、第2段電流源のPチャンネルトランジスタ472bに受け渡される。また、第2の電流源のトランジスタ472bによるゲート電圧が、隣接する第3段電流源のNチャンネルトランジスタ473aのゲートに印加され、その結果トランジスタに流れる電流値が、第3段電流源のNチャンネルトランジスタ473bに受け渡される。第3段電流源のNチャンネルトランジスタ473bのゲートには図48に図示する多数の単位トランジスタ484が必要なビット数に応じて形成(配置)される。
【0621】
図53では、前記多段式カレントミラー回路の第1段電流源471に、電流値調整用素子が具備されていることを特徴としている。この構成により、第1段電流源471の電流値を変化させることにより、出力電流をコントロールすることが可能となる。
【0622】
トランジスタのVtバラツキ(特性バラツキ)は、1ウエハ内で100(mV)程度のばらつきがある。しかし、100μ以内に近接して形成されたトランジスタのVtバラツキは、少なくとも、10(mV)以下である(実測)。つまり、トランジスタを近接して形成し、カレントミラー回路を構成することにより、カレントミラー回路の出力電流バラツキを減少させることができる。したがって、ソースドライバICの各端子の出力電流バラツキを少なくすることができる。
【0623】
なお、トランジスタのバラツキはVtであるとして説明をするが、トランジスタのバラツキはVtだけではない。しかし、Vtバラツキがトランジスタの特性バラツキの主要因であるから、理解を容易にするため、Vtバラツキ=トランジスタバラツキとして説明をする。
【0624】
図118はトランジスタの形成面積(平方ミリメートル)と、単体トランジスタ484の出力電流バラツキとの測定結果を示している。出力電流バラツキとは、Vt電圧での電流バラツキである。黒点は所定の形成面積内に作製された評価サンプル(10−200個)のトランジスタ出力電流バラツキである。図118のA領域(形成面積0.5平方ミリメートル以内)内で形成されたトランジスタには、ほとんど出力電流のバラツキがない(ほぼ、誤差範囲の出力電流バラツキしかない。つまり、一定の出力電流が出力される)。逆にC領域(形成面積2.4平方ミリメートル以上)では、形成面積に対する出力電流のバラツキが急激に大きくなる傾向がある。B領域(形成面積0.5平方ミリメートル以上2.4平方ミリメートル以下)では、形成面積に対する出力電流のバラツキはほぼ比例の関係にある。
【0625】
ただし、出力電流の絶対値は、ウエハごとに異なる。しかし、この問題は、本発明のソースドライバIC(回路)14において、基準電流を調整すること、あるいは所定値にすることにより対応できる。また、カレントミラー回路などの回路工夫で対応できる(解決できる)。
【0626】
本発明は、入力デジタルデータ(D)により、単位トランジスタ484に流れる電流数を切り替えることによりソース信号線18に流れる電流量を変化(制御)する。階調数が64階調以上であれば、1/64=0.015であるから、理論的には、1〜2%以内の出力電流バラツキ以内にする必要がある。なお、1%以内の出力バラツキは、視覚的には判別することが困難になり、0.5%以下ではほぼ判別することができない(均一に見える)。
【0627】
出力電流バラツキ(%)を1%以内にするためには、図118の結果に示すようにトランジスタ群(バラツキの発生を抑制すべきトランジスタ)の形成面積を2平方ミリメーター以内にする必要がある。さらに好ましくは、出力電流のバラツキ(つまり、トランジスタのVtバラツキ)を0.5%以内にすることが好ましい。図118の結果に示すようにトランジスタ群521の形成面積を1.2平方ミリメーター以内にすればよい。なお、形成面積とは、縦×横の長さの面積である。たとえば、一例として、1.2平方ミリメートルでは、1mm×1.2mmである。
【0628】
また、単位トランジスタ484の組(64階調であれば63個のトランジスタ484のかたまり(図48などを参照のこと)に関しても同様である。単位トランジスタ484の組の形成面積を2平方ミリメーター以内にする必要がある。さらに好ましくは、単位トランジスタの組484の形成面積を1.2平方ミリメーター以内にすればよい。
【0629】
なお、以上は、特に8ビット(256階調)以上の場合である。256階調以下の場合、たとえば、6ビット(64階調)の場合は、出力電流のバラツキは2%程度であっても良い(画像表示上、実状は問題がない)。この場合は、トランジスタ群521は、5平方ミリメートル以内に形成すればよい。また、トランジスタ群521(図52では、トランジスタ群521aと521bの2つを図示している)の両方が、この条件を満足することを要しない。少なくとも一方が(3つ以上ある場合は、1つ以上のトランジスタ群521)この条件を満足するように構成すれば本発明の効果が発揮される。特に、下位のトランジスタ群521(521aが上位で、521bが下位の関係)に関してこの条件を満足させることが好ましい。画像表示に問題が発生しにくくなるからである。
【0630】
本発明のソースドライバIC(回路)14は、図52に図示するように、親、子、孫というように複数の電流源を多段接続し、かつ各電流源を密配置にしている(もちろん、親、子の2段接続でもよい)。また、各電流源間(トランジスタ群521間)を電流受け渡しにしている。具体的には、図52の点線で囲った範囲(トランジスタ群521)を密配置にする。このトランジスタ群521は電圧受け渡しの関係にある。また、親の電流源471と子の電流源472aとは、ソースドライバIC14チップの略中央部に形成または配置する。チップの左右に配置された子の電流源を構成するトランジスタ472aと、子の電流源を構成するトランジスタ472bとの距離を比較的短くすることができるからである。つまり、最上位のトランジスタ群521aをICチップの略中央部に配置する。そして、ソースドライバIC14の左右に、下位のトランジスタ群521bを配置する。好ましくは、この下位のトランジスタ群521bの個数がICチップの左右で略等しくなるように配置または、形成もしくは作製するのである。なお、以上の事項は、ソースドライバIC14に限定されず、低温ポリシリコン技術あるいは高温ポリシリコン技術で基板71に直接形成したソースドライバ回路14にも適用される。他の事項も同様である。
【0631】
本発明では、トランジスタ群521aはソースドライバIC14の略中央部に1つ構成または配置または形成あるいは作製されたおり、チップの左右に8個ずつトランジスタ群521bが形成されている(N=8+8、図47を参照のこと)。子のトランジスタ群521bはチップの左右に等しくなるように、もしくは、チップ中央の親が形成された位置に対し、左側に形成または配置されたトランジスタ群521bの個数と、チップの右側に形成または配置されたトランジスタ群521bの個数との差が、4個以内となるように構成することが好ましい。さらには、チップの左側に形成または配置されたトランジスタ群521bの個数と、チップの右側に形成または配置されたトランジスタ群521bの個数との差が、1個以内となるように構成することが好ましい。以上の事項は、孫にあたるトランジスタ群(図52では省略されているが)についても同様である。
【0632】
親電流源471とトランジスタ472a間は電圧受け渡し(電圧接続)されている。したがって、トランジスタのVtバラツキの影響を受けやすい。そのため、トランジスタ群521aの部分を密配置する。このトランジスタ群521aの形成面積を、図118の図示するように2平方ミリメートル以内の面積に形成する。さらに好ましくは1.2平方ミリメートル以内に形成する。もちろん、階調数が64階調以下の場合は、5平方ミリメートル以内でもよい。
【0633】
トランジスタ群521aと子トランジスタ472b間は電流でデータを受け渡し(電流受け渡し)をしているので、距離は流れても構わない。この距離の範囲(たとえば、上位のトランジスタ群521aの出力端から下位のトランジスタ521bの入力端までの距離)は、先に説明したように、第2の電流源(子)を構成するトランジスタ472aと第2の電流源(子)を構成するトランジスタ472bとを、少なくとも10mm以内の距離に配置する。このましくは8mm以内に配置または形成する。さらには、5mm以内に配置することが好ましい。
【0634】
この範囲であれば、検討によりシリコンチップ内で配置されてトランジスタの特性(Vt、モビリティ(μ))差が、電流受け渡しではほとんど影響しないからである。特に、この関係は、下位のトランジスタ群で実施することが好ましい。たとえば、トランジスタ群521aが上位で、その下位にトランジスタ群521b、さらにその下位にトランジスタ群521cがあれば、トランジスタ群521bとトランジスタ群521cの電流受け渡しをこの関係を満足させる。したがって、すべてのトランジスタ群521がこの関係を満足させることに、本発明が限定されるものではない。少なくとも1組のトランジスタ群521がこの関係を満足さえるようにすればよい。特に、下位の方が、トランジスタ群521の個数が多くなるからである。
【0635】
第3の電流源(孫)を構成するトランジスタ473aと第3の電流源を構成するトランジスタ473bについても同様である。なお、電圧受け渡しでも、ほぼ適用することができることは言うまでもない。
【0636】
トランジスタ群521bはチップの左右方向(長手方向、つまり、出力端子681と対面する位置に)に形成または作製あるいは配置されている。トランジスタ群521bはチップの左右方向(長手方向、つまり、出力端子681と対面する位置に)に形成または作製あるいは配置されている。このトランジスタ群521bの個数Mは、本発明では11個(図47を参照)である。
【0637】
トランジスタ472bと孫電流源473a間は電圧受け渡し(電圧接続)されている。そのため、トランジスタ群521aと同様にトランジスタ群521bの部分を密配置する。このトランジスタ群521bの形成面積を、図118の図示するように2平方ミリメートル以内の面積に形成する。さらに好ましくは1.2平方ミリメートル以内に形成する。ただし、このトランジスタ群521b部分のVtが少しでもばらつくと画像として認識されやすい。したがって、ほとんどバラツキが発生しないように、形成面積は図118のA領域(0.5平方ミリメートル以内)にすることが好ましい。
【0638】
トランジスタ群521bを孫トランジスタ473aとトランジスタ473b間は電流でデータを受け渡し(電流受け渡し)をしているので、多少、距離は流れても構わない。この距離の範囲についても先の説明と同様である。第3の電流源(孫)を構成するトランジスタ473aと第2の電流源(孫)を構成するトランジスタ473bとを、少なくとも8mm以内の距離に配置する。さらには、5mm以内に配置することが好ましい。
【0639】
図53に、前記電流値制御用素子として、電子ボリウムで構成した場合を示す。電子ボリウムは抵抗531(電流制限および各基準電圧を作成する。抵抗531はポリシリで形成する)、デコーダ532、レベルシフタ533などで構成される。なお、電子ボリウムは電流を出力する。トランジスタ481はアナログスイッチ回路として機能する。
【0640】
なお、ソースドライバIC(回路)14において、トランジスタを電流源と記載する場合がある。トランジスタで構成されたカレントミラー回路などは電流源として機能するからである。
【0641】
また、電子ボリウム回路は、EL表示パネルの色数に応じて形成(もしくは配置)する。たとえば、RGBの3原色であれば、各色に対応する3つの電子ボリウム回路を形成(もしくは配置)し、各色を独立に調整できるようにすることが好ましい。しかし、1つの色を基準にする(固定する)場合は、色数−1分の電子ボリウム回路を形成(もしくは配置)する。
【0642】
図68は、RGBの3原色を独立に基準電流を制御する抵抗素子491を形成(配置)した構成である。もちろん、抵抗素子491は電子ボリウムに置き換えてもよいことは言うまでもない。また、抵抗素子491はソースドライバIC(回路)14内に内蔵させてもよい。電流源471、電流源472などの親電流源、子電流源など基本(根本)となる電流源は図68に図示する領域に電流出力回路654に密集して配置する。密集して配置することにより、各ソース信号線18からの出力バラツキが低減する。図68に図示するようにICチップ(回路)14の中央部に電流出力回路654(電流出力回路に限定されるものではない。
基準電流発生回路部、コントローラ部でもよい。つまり、654とは出力回路が形成されていない領域である)に配置することのより、ICチップ(回路)14の左右に電流源471、472などから電流を均等に分配することが容易となる。したがって、左右の出力バラツキが発生しにくい。
【0643】
ただし、中央部に電流出力回路654に配置することに限定するものではない。ICチップの片端もしくは両端に形成してもよい。また、出力電流回路654と平行に形成または配置してもよい。
【0644】
ソースドライバIC14中央部にコントローラあるいは出力電流回路654を形成することは、ソースドライバIC14の単位トランジスタ484のVt分布の影響を受けやすいため、あまり好ましいとはいえない(ウエハのVtはウエハ内で滑らかな分布が発生しているからである)。
【0645】
図52の回路構成では、1つのトランジスタ473aと1つのトランジスタ473bとが一対一の関係で接続されている。図51においても、1つのトランジスタ472aと1つのトランジスタ472bとが一対一の完成で接続されている。図49などにおいても同様である。
【0646】
しかし、1つのトランジスタと1つのトランジスタとが一対一の関係で接続されていると、対応するトランジスタの特性(Vtなど)の特性がバラツクとこのトランジスタに接続されたトランジスタの出力にバラツキが発生してしまう。
【0647】
この課題を解決する構成の実施例が図58の構成である。図58の構成は、一例として4つのトランジスタ473aからなる伝達トランジスタ群521b(521b1、521b2、521b3)と4つのトランジスタ473bからなる伝達トランジスタ群521c(521c1、521c2、521c3)とを接続されている。ただし、伝達トランジスタ群521b、伝達トランジスタ群521cはそれぞれ4つのトランジスタ473で構成されるとしたがこれに限定されるものではなく、3以下でもよく、5以上でもよいことは言うまでもない。つまり、トランジスタ473aに流れる基準電流Ibを、トランジスタ473aとカレントミラー回路を構成する複数のトランジスタ473で出力し、この出力電流を複数のトランジスタ473bで受けるものである。
【0648】
複数のトランジスタ473aと複数のトランジスタ473bと略同一サイズで、かつ同一個数に設定することが好ましい。また、1出力を構成する単位トランジスタ484の個数(図48のように64階調の場合は63個)と、単位トランジスタ484とカレントミラーを構成するトランジスタ473bの個数とは略同一サイズ、かつ同一個数にすることが好ましい。具体的には単位トランジスタ484のサイズとトランジスタ473bのサイズとの差は、±25%以内にすることが好ましい。以上のように構成すればカレント倍率が精度よく設定でき、また、出力電流のばらつきも少なくなる。なお、トランジスタの面積とは、トランジスタのチャンネル長Lとトランジスタのチャンネル幅Wをかけた面積をいう。
【0649】
なお、トランジスタ473bに流す電流Ic1に対して、472bに流れる電流Ibは5倍以上になるように設定することが好ましい。トランジスタ473aのゲート電位が安定し、出力電流による過渡現象の発生を抑制できるからである。
【0650】
また、伝達トランジスタ群521b1には4つのトランジスタ473aが隣接して配置され、伝達トランジスタ群521b1に隣接して伝達トランジスタ群521b2が配置され、この伝達トランジスタ群521b2には4つのトランジスタ473aが隣接して配置されというように形成されるとしているがこれに限定するものではない。たとえば、伝達トランジスタ群521b1のトランジスタ473aと伝達トランジスタ群521b2のトランジスタ473aとが相互に位置関係を交錯するように配置または形成してもよい。位置関係を交錯(トランジスタ473の配置を伝達トランジスタ群521間で入れ替える)させることにより、各端子での出力電流(プログラム電流)のバラツキをより少なくすることができる。
【0651】
このように電流受け渡しするトランジスタを複数のトランジスタで構成することにより、トランジスタ群全体として出力電流のバラツキが少なくなり、各端子での出力電流(プログラム電流)のバラツキをより少なくすることができる。
【0652】
伝達トランジスタ群521を構成するトランジスタ473の形成面積の総和が重要な項目である。基本的にトランジスタ473の形成面積の総和が大きいほど、出力電流(ソース信号線18から流入するプログラム電流)のバラツキは少なくなる。つまり、伝達トランジスタ群521の形成面積(トランジスタ473の形成面積の総和)が大きいほどバラツキは小さくなる。しかし、トランジスタ473の形成面積が大きくなればチップ面積が大きくなり、ソースドライバIC14の価格が高くなる。
【0653】
なお、伝達トランジスタ群521の形成面積とは、伝達トランジスタ群521を構成するトランジスタ473の面積の総和である。また、トランジスタ473の面積とは、トランジスタ473のチャンネル長Lとトランジスタ473のチャンネル幅Wをかけた面積をいう。したがって、トランジスタ521が10個のトランジスタ473で構成され、トランジスタ473のチャンネル長Lが10μm、トランジスタ473のチャンネル幅Wが5μmとすれば、伝達トランジスタ群521の形成面積Tm(平方μm)は10μm×5μm×10個=500(平方μm)である。
【0654】
伝達トランジスタ群521の形成面積は単位トランジスタ484との関係を所定の関係を維持するようにする必要がある。また、伝達トランジスタ群521aと伝達トランジスタ群521bとは所定の関係を維持するようにする必要がある。
【0655】
トランジスタ群521の形成面積は単位トランジスタ484との関係について説明をする。図50でも図示しているように、1つのトランジスタ473bに対応して複数の単位トランジスタ484が接続されている。64階調の場合は、1つのトランジスタ473bに対応する単位トランジスタ484は63個である(図48の構成の場合)。この単位トランジスタ郡(この例では、単位トランジスタ484が63個)の形成面積Ts(平方μm)は、単位トランジスタ473のチャンネル長Lが10μm、トランジスタ473のチャンネル幅Wが10μmとすれば、10μm×10μm×63個=6300平方μmである。
【0656】
図48のトランジスタ473bが、図58では、伝達トランジスタ群521cが該当する。単位トランジスタ群の形成面積Tsと伝達トランジスタ群521cの形成面積Tmとは、以下の関係となるようにする。
【0657】
1/4 ≦ Tm/Ts ≦ 6
さらに好ましくは、単位トランジスタ群の形成面積Tsと伝達トランジスタ群521cの形成面積Tmとは、以下の関係となるようにする。
【0658】
1/2 ≦ Tm/Ts ≦ 4
以上の関係を満足させることにより、各端子での出力電流(プログラム電流)のバラツキを少なくすることができる。
【0659】
また、伝達トランジスタ群521bの形成面積Tmmは伝達トランジス群521cの形成面積Tmsとは、以下の関係となるようにする。
【0660】
1/2 ≦ Tmm/Tms ≦ 8
さらに好ましくは、単位トランジスタ群の形成面積Tsと伝達トランジスタ群521cの形成面積Tmとは、以下の関係となるようにする。
【0661】
1 ≦ Tmm/Tms ≦ 4
以上の関係を満足させることにより、各端子での出力電流(プログラム電流)のバラツキを少なくすることができる。
【0662】
トランジスタ群521b1からの出力電流Ic1、トランジスタ群521b2からの出力電流Ic2、トランジスタ群521b2からの出力電流Ic3とするとき、出力電流Ic1、出力電流Ic2、および出力電流Ic3は一致させる必要がある。本発明では、トランジスタ群521は複数のトランジスタ473で構成しているため、個々のトランジスタ473がばらついていても、トランジスタ群521としては、出力電流Icのバラツキは発生しない。
【0663】
なお、以上の実施例は、図52のように3段のカレントミラー接続(多段のカレントミラー接続)の構成に限定されるものではない。1段のカレントミラー接続にも適用できることは言うまでのない。また、図52の実施例は、複数のトランジスタ473aからなるトランジスタ群521b(521b1、521b2、521b3・・・・・・)と複数のトランジスタ473bからなるトランジスタ群521c(521c1、521c2、521c3・・・・・・)とを接続した実施例であった。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、1つのトランジスタ473aと複数のトランジスタ473bからなるトランジスタ群521c(521c1、521c2、521c3・・・・・・)とを接続してもよい。また、複数のトランジスタ473aからなるトランジスタ群521b(521b1、521b2、521b3・・・・・・)と1つのトランジスタ群473bとを接続してもよい。
【0664】
図48において、スイッチ481aは0ビット目に対応し、スイッチ481bは1ビット目に対応し、スイッチ481cは2ビット目に対応し、……スイッチ481fは5ビット目に対応する。0ビット目は1つの単位トランジスタで構成され、1ビット目は2つの単位トランジスタで構成され、2ビット目は4つの単位トランジスタで構成され、……5ビット目は32つの単位トランジスタで構成される。説明を容易にするために、ソースドライバ回路14は64階調表示対応で、6ビットであるとして説明をする。
【0665】
本発明のソースドライバIC(回路)14の構成では、1ビット目は0ビット目に対して2倍のプログラム電流を出力する。2ビット目は1ビット目に対して2倍のプログラム電流を出力する。3ビット目は2ビット目に対して2倍のプログラム電流を出力する。4ビット目は3ビット目に対して2倍のプログラム電流を出力する。5ビット目は4ビット目に対して2倍のプログラム電流を出力する。逆に言えば、各隣接したビットは、正確に2倍のプログラム電流を出力できるように構成する必要がある。
【0666】
図58の構成は、複数のトランジスタ473aの出力電流を複数のトランジスタ473bで受け取ることにより、各端子の出力電流のばらつきを低減させるものであった。図60は基準電流をトランジスタ群の両側から給電することにより出力電流のバラツキを低減する構成である。つまり、電流Ibの供給源を複数設ける。本発明では、電流Ib1と電流Ib2とは同一の電流値とし、電流Ib1を発生するトランジスタと電流Ib2を発生するトランジスタと、対をなすトランジスタでカレントミラー回路を構成している。
【0667】
したがって、本発明は、単位トランジスタ484の出力電流を規定する基準電流を発生するトランジスタ(電流発生手段)を複数個形成または配置された構成である。さらに好ましくは、複数のトランジスタからの出力電流を、カレントミラー回路を構成するトランジスタなどの電流受け取り回路に接続し、この複数のトランジスタが発生するゲート電圧により単位トランジスタ484の出力電流を制御する構成である。つまり、本発明は、単位トランジスタ484とカレントミラー回路を構成するトランジスタ473bが複数個形成された構成である。図58では、単位トランジスタ484が63個形成されたトランジスタ群に対し、カレントミラー回路を形成する5つのトランジスタ473bが配置(形成)されている。
【0668】
単位トランジスタ484のゲート端子電圧は、ICチップがシリコンチップの場合、0.52以上0.68(V)以下の範囲に設定することが好ましい。この範囲であれば、単位トランジスタ484の出力電流のバラツキが少なくなる。以上の事項は、図163、図164、図165などの本発明の他の実施例においても同様である。
【0669】
図60において、基準電流Ib1と基準電流Ib2を個別に調整できるように構成しておくと、ゲート端子581のa点の電圧とb点の電圧を自由に設定できるようになる。基準電流Ib1とIb2の調整により、ソースドライバIC14の左右で単位トランジスタのVtが異なるため、出力電流の傾斜が発生している場合も補正することができる。
【0670】
カレントミラー回路を構成するトランジスタが発生する電流を受け渡すのは、複数のトランジスタで受け渡すのが好ましい。ソースドライバIC14内に形成されるトランジスタには特性バラツキが発生する。トランジスタの特性バラツキを抑制するためには、トランジスタサイズを大きくする方法がある。しかし、トランジスタサイズを大きくしてもカレントミラー回路のカレントミラー倍率が大きくずれる場合がある。この課題を解決するには、複数のトランジスタで電流あるいは電圧受け渡しをするように構成するとよい。複数のトランジスタで構成すれば、各トランジスタの特性がばらついていても全体としての特性バラツキは小さくなる。また、カレントミラー倍率の精度も向上する。トータルで考えればICチップ面積も小さくなる。
【0671】
図58はトランジスタ群521aとトランジスタ群521bでカレントミラー回路を構成している。トランジスタ521aは複数のトランジスタ472bで構成されている。一方、トランジスタ群521bはトランジスタ473aで構成されている。同様にトランジスタ群521cも複数のトランジスタ473bで構成されている。
【0672】
トランジスタ群521b1、トランジスタ群521b2、トランジスタ群521b3、トランジスタ群521b4・・・・・・・・を構成するトランジスタ473aは同一個数に形成している。また、各トランジスタ群521bのトランジスタ473aの総面積(トランジスタ群521b内のトランジスタ473aのWLサイズ×トランジスタ473a数)は(略)等しくなるように形成している。トランジスタ群521cについても同様である。
【0673】
トランジスタ521cのトランジスタ473bの総面積(トランジスタ群521c内のトランジスタ473bのWLサイズ×トランジスタ473b数)をScとする。また、トランジスタ521bのトランジスタ473aの総面積(トランジスタ群521b内のトランジスタ473aのWLサイズ×トランジスタ473a数)とSbとする。トランジスタ521aのトランジスタ472bの総面積(トランジスタ群521a内のトランジスタ472bのWLサイズ×トランジスタ472b数)をSaとする。また、1出力の単位トランジスタ484の総面積をSd(図48の実施例では単位トランジスタ484のWL面積×63)とする。
【0674】
総面積Scと総面積Sbとは略等しくなるように形成することが好ましい。トランジスタ群521bを構成するトランジスタ473aの個数と、トランジスタ群521cのトランジスタ473bの個数とを同数にすることが好ましい。ただし、ソースドライバIC14のレイアウトの制約などから、トランジスタ群521bを構成するトランジスタ473aの個数を、トランジスタ群521cのトランジスタ473bの個数よりも少なくし、トランジスタ群521bを構成するトランジスタ473aのサイズをトランジスタ群521cのトランジスタ473bのサイズよりも大きくしてもよい。
【0675】
この実施例を図59に図示する。トランジスタ群521aは複数のトランジスタ472bで構成されている。トランジスタ群521aとトランジスタ473aはカレントミラー回路を構成する。トランジスタ473aは電流Icを発生させる。1つのトランジスタ473aはトランジスタ群521cの複数のトランジスタ473bを駆動する(1つのトランジスタ473aからの電流Icは複数のトランジスタ473bに分流される。一般にトランジスタ473aの個数は、出力回路分の個数が配置または形成される。たとえば、QCIF+パネルの場合は、R、G、B回路において、各176個のトランジスタ473aが形成または配置される。
【0676】
総面積Sdと総面積Scの関係は、出力バラツキに相関がある。この関係を図124に図示している。なお、バラツキ比率などに関しては図121を参照のこと。バラツキ比率は、総面積Sd:総面積Sc=2:1(Sc/Sd=1/2)の時を1としている。図124でもわかるように、Sc/Sdが小さいと急激にバラツキ比率が悪くなる。特にSc/Sd=1/2以下で悪くなる傾向がある。Sc/Sdが1/2以上では、出力バラツキが低減する。その低減効果は緩やかである。また、Sc/Sd=1/2程度で出力バラツキが許容範囲となる。以上のことから、1/2 <= Sc/Sdの関係となるように形成することが好ましい。しかし、Scが大きくなるとICチップサイズも大きくなることになる。したがって、上限はSc/Sd=4とすることが好ましい。つまり、1/2 <= Sc/Sd <= 4の関係を満足するようにする。
【0677】
なお、A >= Bは、AはB以上という意味である。 A > Bは、AはBより大きいという意味である。A <= Bは、AはB以下という意味である。 A < Bは、AはBより小さいという意味である。
【0678】
さらには、総面積Sdと総面積Scは、略等しくなるようにすることが好ましい。さらに1出力の単位トランジスタ484の個数と、トランジスタ群521cのトランジスタ473bの個数とを同数にすることが好ましい。つまり、64階調表示であれば、1出力の単位トランジスタ484は63個形成される。したがって、トランジスタ群521cを構成するトランジスタ473bの個数は63個形成される。
【0679】
また、好ましくは、トランジスタ群521a、トランジスタ群521b、トランジスタ521c、単位トランジスタ484は、WL面積の比率が4倍以内のトランジスタで構成することが好ましい。さらに好ましくはWL面積の比率が2倍以内のトランジスタで構成することが好ましい。さらには、すべて同一サイズのトランジスタで構成することが好ましい。つまり、略同一形状のトランジスタでカレントミラー回路、出力電流回路654を構成することが好ましい。
【0680】
総面積Saは総面積Sbよりも大きくなるようにする。好ましくは、200Sb >= Sa >= 4Sbの関係を満足するように構成する。また、すべてのトランジスタ群521bを構成するトランジスタ473aの総面積とSaが略等しくなるように構成する。
【0681】
図60などはゲート配線581の両端にトランジスタあるいはトランジスタ群を配置する構成であった。したがって、ゲート配線581の両側に配置するトランジスタは2個であり、または、トランジスタ群は2組であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。図61に図示するようにゲート配線581の中央部などにもトランジスタあるいはトランジスタ群を配置または形成してもよい。図61では3つのトランジスタ群521aを形成している。本発明は、ゲート配線581に形成するトランジスタあるいはトランジスタ群521は複数形成することに特徴がある。複数形成することにより、ゲート配線581を低インピーダンス化でき、安定度が向上する。
【0682】
さらに安定度を向上させるためには、図62に図示するように、ゲート配線581にコンデンサ661を形成または配置することが好ましい。コンデンサ661はソースドライバIC14あるいはソースドライバ回路14内に形成してもよいし、ソースドライバIC14の外付けコンデンサとしてチップ外部に配置あるいは積載してもよい。コンデンサ661を外付けにする場合は、ICチップの端子にコンデンサ接続端子を配置する。
【0683】
以上の実施例は、基準電流を流し、この基準電流をカレントミラー回路でコピーし、最終段の単位トランジスタ484に伝達する構成である。画像表示が黒表示(完全な黒ラスター)の時は、いずれの単位トランジスタ484にも電流が流れない。いずれのスイッチ481もオープンだからである。したがって、ソース信号線18に流れる電流は0(A)であるから、電力は消費しない。
【0684】
しかし、黒ラスター表示であっても、基準電流は流れる。たとえば、図63の電流Ibおよび電流Icである。この電流は無効電流となる。基準電流は電流プログラム時に流れるように構成すると効率がよい。したがって、画像の垂直ブランキング期間水平ブランキング期間には基準電流が流れることを制限する。また、ウエイト期間なども基準電流が流れることを制限する。
【0685】
基準電流が流れないようにするには、図63に図示するようにスリープスイッチ631をオープンにすればよい。スリープスイッチ631はアナログスイッチである。アナログスイッチは、ソースドライバ回路あるいはソースドライバIC14内に形成する。もちろん、ソースドライバIC14の外部にスリープスイッチ631を配置し、このスリープスイッチ631を制御してもよい。
【0686】
スリープスイッチ631をオフにすることにより、基準電流Ibが流れないようになる。そのため、トランジスタ群521a1内のトランジスタ473aに電流が流れないから、基準電流Icも0(A)となる。したがって、トランジスタ群521cのトランジスタ473bにも電流が流れない。したがって、電力効率が向上する。
【0687】
図64は、タイミングチャートである。水平同期信号HDに同期してブランキング信号が発生する。ブランキング信号はHレベルの時、ブランキング期間であり、Lレベルの時、映像信号が印加されている期間である。スリープスイッチ631はLレベルの時、オフ(オープン)であり、Hレベルの時、オンである。
【0688】
したがって、ブランキング期間Aの時、スリープスイッチ631はオフであるから、基準電流は流れない。Dの期間、スリープスイッチ631はオンであり、基準電流が発生する。
【0689】
なお、画像データに応じてスリープスイッチ631のオンオフ制御を行っても良い。たとえば、1画素行の画像データがすべて黒画像データの時(1Hの期間はすべてのソース信号線18に出力されるプログラム電流は0である)、スリープスイッチ631をオフにして、基準電流(Ic、Ibなど)が流れないようにする。また、各ソース信号線に対応するようにスリープスイッチを形成または配置し、オンオフ制御してもよい。たとえば、奇数番目のソース信号線18が黒表示(縦黒ストライプ表示)の時は、奇数番目に対応するスリープスイッチをオフにする。
【0690】
図52、図77は多段接続のカレントミラー構成を有するソースドライバIC(回路)14の構成図である。本発明は、図52などの多段接続の構成に限定されるものではない。1段接続のソースドライバ回路14でもよい。図166から図172、図190、図191、図208、図211、図213、図214は1段接続のソースドライバIC(回路)の構成図である。1段構成は、回路構成がシンプルで出力電流バラツキが小さい。この場合も単位トランジスタ484はNチャンネルトランジスタで構成する。したがって、ソース信号線18からのプログラム電流はシンク(sink)電流となる。単位トランジスタ484のゲート端子と、トランジスタ473bのゲート端子とは共通のゲート配線581で接続をする。なお、図166は単位トランジスタ群521cを示している。各図面の単位トランジスタ521cを示す点線内に配置あるいは形成される。
【0691】
図207、図210、図228のように複数のソースドライバIC(14a、14b)が隣接して配置されている場合を考える。白ラスター表示においては、すべての端子(Iout)の出力電流がばらつきなく一致していることが好ましい。出力電流のバラツキが発生していても、隣接出力端子間の出力電流差が小さければ、視覚的にバラツキとして認識されることはない。なお、隣接出力端子間のばらつきは、1%以内にする必要がある。
【0692】
1つのソースドライバIC14で表示画面50を駆動する場合は、隣接出力端子間のバラツキが小さければよい。しかし、図228のように、複数のソースドライバIC14で1つの画面50を駆動する場合は課題となる。隣接出力端子間のバラツキが少なくとも、ソースドライバIC14aとソースドライバIC14bの出力電流の絶対値に差が発生しているからである。
【0693】
ソースドライバIC14aの単位トランジスタ群521のIoutnと、ソースドライバIC14bの単位トランジスタ群521のIout(n+1)の出力電流の絶対値が異なれば隣接出力差により画面50に境目が発生するからである。以下、この課題を解決する方法を説明する。
【0694】
図167において、トランジスタ472bと2つのトランジスタ473aとはカレントミラー回路を構成している。トランジスタ473a1とトランジスタ473a2は同一サイズである。したがって、トランジスタ473a1が流す電流Icとトランジスタ473a2が流す電流Icは同一である。
【0695】
図167の単位トランジスタ484からなるトランジスタ群521cとトランジスタ473b1、および単位トランジスタ484からなるトランジスタ群521cとトランジスタ473b2とはカレントミラー回路を構成する。トランジスタ群521cの出力電流にはバラツキが発生する。しかし、近接してカレントミラー回路を構成するトランジスタ群521の出力は精度よく電流が規定される。
【0696】
ソースドライバIC14aにおいて、トランジスタ473b1とトランジスタ群521c1とは近接して配置され、カレントミラー回路を構成している。また、トランジスタ473b2とトランジスタ群521cnとも近接して配置されてカレントミラー回路を構成している。したがって、トランジスタ473b1に流れる電流とトランジスタ473b2に流れる電流が等しければ、トランジスタ群521c1の出力電流とトランジスタ群521cnの出力電流とは等しくなる。
【0697】
同様に、ソースドライバIC14bにおいて、トランジスタ473b1とトランジスタ群521c(n+1)とは近接して配置され、カレントミラー回路を構成している。また、トランジスタ473b2とトランジスタ群521c(2n)とも近接して配置されてカレントミラー回路を構成している。したがって、トランジスタ473b1に流れる電流とトランジスタ473b2に流れる電流が等しければ、トランジスタ群521c(n+1)の出力電流とトランジスタ群521c(2n)の出力電流とは等しくなる。
【0698】
図228において、オペアンプ522の正極性端子に基準電圧Vsが印加される。オペアンプ522の負極性端子には外付け抵抗R1が接続される。また、抵抗R1の一端子は、安定した電圧Vpに接続されている。したがって、抵抗R1とオペアンプ522およびトランジスタ473で定電流回路が構成される。トランジスタ473を流れる電流Icは、Ic=(Vs−Vp)/R1となる。なお、抵抗R1は外付け抵抗であるとしたが、これに限定するものではなく、ソースドライバIC(回路)14内に内蔵されたものでもよい。たとえば、ICチップ内に形成された拡散抵抗、ポリシリコン抵抗などが例示される。もちろん、抵抗は低温ポリシリコン技術で形成してもよい。また、基準電圧Vs、Vpなどは、ソースドライバIC(回路)14の電源電圧Vccと共通にしてもよい。また、パネルのアノード電圧Vddと兼用にしてもよい。
【0699】
ソースドライバIC14aとソースドライバIC14bに同一基準電圧Vsが印加され、この基準電圧Vsにより、オペアンプ552からなる定電流回路により基準電流Icが発生する(図170なども参照のこと)。以下説明を容易にするために、抵抗R1はソースドライバIC14の外付け抵抗であり、1%以下の精度のものが使用されるとして説明をする。
【0700】
以上の構成より、ソースドライバIC14aのトランジスタ473b1とトランジスタ473b2に流れる電流Ic、ソースドライバIC14bのトランジスタ473b1とトランジスタ473b2に流れる電流Icを等しくすることができる。したがって、ソースドライバIC14aのトランジスタ473b2と、ソースドライバIC14bのトランジスタ473b1に流れる電流Icが等しくすることができる。
【0701】
ソースドライバIC14aにおいて、トランジスタ473b2とトランジスタ群521cnとは近接して配置されているため、精度がよいカレントミラー回路を構成している。また、ソースドライバIC14bにおいて、トランジスタ473b1とトランジスタ群521c(n+1)とは近接して配置されているため、精度がよいカレントミラー回路を構成している。以上のことから、ソースドライバIC14aの単位トランジスタ群521cnの出力電流と、ソースドライバIC14bの単位トランジスタ521c(n+1)の出力電流とは略一致する。そのため、画面50における、ソースドライバIC14aとソースドライバIC14bとの境目は発生しない。
【0702】
以上のように本発明のソースドライバIC14はチップの左右に基準電流を流すトランジスタ473bを具備している点が大きな特徴である。たとえば、図207に図示するようにソースドライバIC14に一方のみにトランジスタ473bを具備している場合を考えると明らかである。図207の構成では、図208に図示するように、単位トランジスタ群521c1はトランジスタ473bから近いため、精度のよいカレントミラー回路が構成されている。しかし、トランジスタ473bからD距離離れた(DはICチップサイズの横幅に近い距離)単位トランジスタ群521cnとトランジスタ473bとはカレントミラー回路の精度はない。
【0703】
図208の構成のソースドライバIC14を図207のように複数配置した場合、たとえ、ソースドライバIC14aのトランジスタ4を図207のように複数配置した場合、たとえ、ソースドライバIC14aのトランジスタ473bと、ソースドライバIC14bのトランジスタ473bとに同一の基準電流Icを流しても、図209に図示するように、端子681aと端子681nとの出力電流の大きさには傾斜が発生する。そのため、ソースドライバIC14aが駆動する画面50aと、ソースドライバIC14bが駆動する画面50bとの間に境目が発生する。
【0704】
本発明では、図210に図示するように、ソースドライバIC14はチップの左右に基準電流を流すトランジスタ473b(473b1、473b2)を形成または配置されている。具体的回路構成は、図211である。
【0705】
図228の実施例では、外付け抵抗の程度と、基準電圧Vsなどの精度を上げるとことにより、ソースドライバIC14のトランジスタ473aと473bに流す電流Ic1とIc2を等しくすることができる。したがって、トランジスタ473bとカレントミラー回路を構成するトランジスタ群521c1、521cn、521c(n+1)、521c(2n)の同一階調における出力電流を精度よく同一にすることができる。そのため、画面50を複数のソースドライバIC(回路)14で駆動する場合であっても、ソースドライバIC(回路)14間の境目は見えることはない。なお、電流Ic1とIc2は、ICチップ外に構成した基準電流回路で発生し、トランジスタ473bに供給してもよいことはいうまでもない。
【0706】
抵抗R11aと抵抗R12aとの所定比率の抵抗値あるいは好ましくは同一の抵抗値に形成される(設計される)。同様に、抵抗R21aと抵抗R22aとの所定比率の抵抗値あるいは好ましくは同一の抵抗値に形成される(設計される)。また、抵抗R11bと抵抗R12b、抵抗R21bと抵抗R22bの組に対しても同様である。ここでは説明を容易にするため、抵抗R11a、抵抗R12a、抵抗R21a、抵抗R22a、抵抗R11b、抵抗R12b、抵抗R21b、抵抗R22bは同一の抵抗値となるように設計(形成)されているとする。
【0707】
抵抗R11a、R12aとは近接して形成または配置される。同様に、抵抗R21a、R22aとは近接して形成または配置され、抵抗R11b、R12bとは近接して形成または配置される。同様に、抵抗R21b、R22bとは近接して形成または配置される。各抵抗はポリシリコン抵抗あるいは拡散抵抗である。ICチップ内で形成する(構成する)抵抗の値は、近接して配置した抵抗の相対比は精度よく形成できるという特質がある。しかし、絶対値には精度がない場合が多い。
【0708】
ソースドライバIC14の基準電流源は、ICチップの両端に形成される場合が多い。しかし、2つの基準電流源の距離はせいぜい20mm程度である。したがって、ソースドライバIC14aの抵抗R11aと抵抗R21aの抵抗値差はわずかである場合が多い。しかし、ICチップが異なるソースドライバIC14aの抵抗R11aと抵抗R21aと、ソースドライバIC14b抵抗R11bと抵抗R21bとは絶対値が大きく異なる場合が多い。ソースドライバIC14aと14bが同一ウエハで形成されていても、ICの形成位置が大きく異なることが多いからである。
【0709】
説明を容易にするため、一例としてソースドライバIC14aの抵抗11Ra、抵抗R12a、抵抗R21a、抵抗R22aの抵抗値は等しく、50(KΩ)であるとして説明をする。また、ソースドライバIC14bの抵抗R11b、抵抗R12b、抵抗R21b、抵抗R22bの抵抗値は等しく、75(KΩ)であるとして説明をする。つまり、ソースドライバIC14aの内蔵抵抗とソースドライバIC14bの内蔵抵抗とは、絶対値が異なり、各ソースドライバICの内蔵抵抗の相対抵抗値は等しいと想定している。
【0710】
図229において、抵抗R11a、抵抗R21a、抵抗R11b、抵抗R21bの一端子は電圧Vpに接続されている。また、オペアンプ522に基準電圧Vsが印加されている。この点において、図228の構成と同一である。図229と図228との差異は、図228において、抵抗R1が外付け抵抗である点である。また、図229で隣接したソースドライバICの内蔵抵抗を接続配線2291でカスケード接続している点である。
【0711】
ソースドライバIC14aの抵抗R22aとソースドライバIC14bの抵抗R11bとは接続配線2291で電気的に接続されている。接続配線2291cとは、基板71上に形成された配線パターンが例示される。したがって、ソースドライバIC14aのオペアンプ522bに接続される抵抗はR11b+R22a=75(KΩ)+50(KΩ)=125(KΩ)となる。また、ソースドライバIC14aの抵抗R21aとソースドライバIC14bの抵抗R12bとは接続配線2291bで電気的に接続されている。したがって、ソースドライバIC14bのオペアンプ522aに接続される抵抗はR11b+R22a=75(KΩ)+50(KΩ)=125(KΩ)となる。
【0712】
ソースドライバIC14aのオペアンプ522bおよびソースドライバIC14bのオペアンプ522aに接続された抵抗は125(KΩ)と等しく、また、印加される基準電圧Vs、Vpなども同一である。したがって、図229におけるソースドライバIC14aのトランジスタ473b2に流れる電流Ic2と、ソースドライバIC14bのトランジスタ473b1に流れる電流Ic1とは等しくなる。そのため、ソースドライバIC14aのトランジスタ群521cnに流れるプログラム電流と、ソースドライバIC14bのトランジスタ群521c(n+1)に流れるプログラム電流とは等しくなる。
【0713】
図229の構成のより、図228のように外付け抵抗なしに、隣接したソースドライバIC14間のプログラム出力電流を等しくすることができる。つまり、ソースドライバIC14内の抵抗Rの絶対値がばらついていても自己整合により、基準電流が等しくすることができる。したがって、本発明のソースドライバIC14は基板71に複数個を実装する場合であっても、全く調整の必要がなく、実装するだけでソースドライバICのカスケード接続を実現することができる。
【0714】
なお、ソースドライバIC14内の抵抗Rはトリミングにより所定の絶対値の抵抗値となるように調整してもよい。また、抵抗R11aとR12a、抵抗R21aとR22aなどの組の相対抵抗値が所定の相対値となるように調整してもよい。
また、図229に図示するように、ソースドライバ14aの端の内蔵抵抗R11aと抵抗R12aとは配線2291aでショートする。また、ソースドライバ14bの端の内蔵抵抗R21bと抵抗R22bとは配線2291dでショートする。
【0715】
ソースドライバ14aの端の内蔵抵抗R11aと抵抗R12aとは接続配線2291aにより接続される。ソースドライバIC14aのオペアンプ522aに接続される抵抗は、抵抗R11a+抵抗R12a=50(KΩ)+50(KΩ)=100(KΩ)となる。ソースドライバIC14aのオペアンプ522bに接続される抵抗はR21b+R22a=75(KΩ)+50(KΩ)=125(KΩ)である。したがって、ソースドライバIC14aの基準電流Ic1と基準電流Ic2とは異なった値となる。そのため、ソースドライバIC14aのIout1のプログラム出力電流と、ソースドライバIC14aのIoutnのプログラム出力電流とは異なった値となってしまう。しかし、Iout1は画面50の端に位置するため、画面50の端の明るさが画面50の中央部と異なっていても視覚的に認識されることはない。ただし、画面50の中央部から端部には明るさが滑らかに変化している必要がある。
【0716】
同様に、ソースドライバ14bの端の内蔵抵抗21bと抵抗22bとは接続配線2291dにより接続される。ソースドライバIC14bのオペアンプ522bに接続される抵抗は、抵抗21b+抵抗22b=75(KΩ)+75(KΩ)=150(KΩ)となる。ソースドライバIC14bのオペアンプ522aに接続される抵抗はR11b+R12b=75(KΩ)+50(KΩ)=125(KΩ)である。したがって、ソースドライバIC14bの基準電流Ic1と基準電流Ic2とは異なった値となる。そのため、ソースドライバIC14bのIout(n+1)のプログラム出力電流と、ソースドライバIC14bのIout(2n)のプログラム出力電流とは異なった値となってしまう。しかし、Iout(2n)は画面50の端に位置するため、画面50の端の明るさが画面50の中央部と異なっていても視覚的に認識されることはない。
【0717】
なお、図230に図示するように、抵抗R12aにボリウム491aを接続することにより、また、抵抗R22bにボリウム491bを接続することにより、トランジスタ群521cからのプログラム電流を調整できるように構成してもよい。また、抵抗R12a、抵抗R22aなどを電子ボリウムなどにしてもよい。以上の事項は、抵抗R22a、抵抗R12bに適用してもよいことは言うまでもない。
【0718】
図228、図229、図230は各ソースドライバ回路14に抵抗を内蔵する構成であった。本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図231に図示するように、ソースドライバIC14aに同一抵抗値R(R1、R2、R3、R4)を内蔵してもよい。抵抗R(R1、R2、R3、R4)は近接させて配置する。近接して配置することにより、抵抗値の相対値は精度よく形成することできる。なお、抵抗(R1、R2、R3、R4)はレーザートリミングを行い、絶対値が等しくなるように調整してもよい。また、トリミングにより抵抗の相対値を等しくなるように調整してもよい。
【0719】
ソースドライバIC14aの抵抗R3、R4は端子a2、端子a4を介して出力される。この出力は、ソースドライバIV14bの端子b2、端子b3よりソースドライバIC14bに入力される。以上のように構成されることにより、ソースドライバIC14a内の抵抗R3はソースドライバIC14bのオペアンプ522aと接続され、定電流回路が構成される。また、ソースドライバIC14a内の抵抗R4はソースドライバIC14bのオペアンプ522bと接続され、定電流回路が構成される。
【0720】
なお、基準電圧VsもソースドライバIC14aに入力され、ソースドライバIC14bにはソースドライバIC14aの端子a1を介して出力される。出力された基準電圧VsはソースドライバIC14bの端子b1よりソースドライバIC14bに入力される。
【0721】
先の実施例では、トランジスタ473b1とトランジスタ473b2に流す電流は同一としたが、図211では説明を容易にするため、トランジスタ473b1には基準電流Ic1を流し、トランジスタ473b2には基準電流Ic2を流すとして説明をする。
【0722】
図210の構成では、ソースドライバIC14aの単位トランジスタ群521cnはトランジスタ473b2から近いため、精度のよいカレントミラー回路が構成されている。また、ソースドライバIC14bの単位トランジスタ群521c1はトランジスタ473b1から近いため、精度のよいカレントミラー回路が構成されている。したがって、ソースドライバIC14aの基準電流Ic2とソースドライバIC14bの基準電流Ic1を調整すれば、ソースドライバIC14aの単位トランジスタ群521cnの出力電流と、ソースドライバIC14bの単位トランジスタ群521c1の出力電流とを調整することができる。
【0723】
したがって、図209のようにソースドライバIC14aとソースドライバIC14bの出力電流に傾きがある場合でも、ソースドライバIC14aの基準電流Ic2または(および)ソースドライバIC14bの基準電流Ic1を調整することにより、図212に示すように出力電流が画面50aと50bで連続するように調整することができる。もちろん、基準電流Ic1と基準電流Ic2とを同一にすることにより、画面50aと画面50bの境目が発生しないようにできることは言うまでもない。
【0724】
つまり、本発明において、トランジスタ473b1の基準電流Ic1とトランジスタ473b2の基準電流Ic2を調整できるように構成することにより、より画面50aと画面50bの境目が発生しないようにすることができる。
【0725】
なお、以上の説明では、トランジスタ473bは1個のように説明した。しかし、トランジスタ473bは複数個で形成し、トランジスタ群521bとすることが好ましい。トランジスタ521bは複数個のトランジスタ473bで構成される。また、トランジスタ群521bのトランジスタ473bのトランジスタサイズ、形状は、単位トランジスタ484と同一形状、同一サイズとすることが好ましい。また、トランジスタ群521bのトランジスタ473bの個数は、トランジスタ521cの単位トランジスタ484の個数と同一にすることが好ましい。さらにトランジスタ群521bを複数ブロック形成することが好ましい。
【0726】
または、トランジスタ群521bのトランジスタ473bのトランジスタの総面積は、単位トランジスタ群521cを構成する単位トランジスタ484の総面積と略一致させることが好ましい。さらにトランジスタ群521bを複数ブロック形成することが好ましい。
【0727】
図215はトランジスタ群521bのトランジスタ483bの配置構成である。1つのトランジスタ群521bに単位トランジスタ群521cの単位トランジスタ484と同一数の63個のトランジスタ473bが形成されている。もちろん、1つのトランジスタ群521b内のトランジスタ473bの個数は63個に限定するものではない。単位トランジスタ群521cの単位トランジスタ484数が階調数−1で構成される場合は、トランジスタ群521b内のトランジスタ473bの個数も階調数−1あるいはこれと同様もしくは類似個数が形成される。また、図215の構成に限定されるものではなく、図216のようにマトリックス状に形成または配置してもよい。
【0728】
以上の構成を図213に模式図的にしめす。単位トランジスタ群521cが出力端子数分、並列に配置される。単位トランジスタ群521cの両脇にトランジスタ群521bが複数ブロック形成されている。トランジスタ群521bのトランジスタ473bのゲート端子と、単位トランジスタ群521cの単位トランジスタ484のゲート端子とはゲート配線581で接続される。
【0729】
なお、以上の説明は、説明を容易にするため、単色のソースドライバIC14のように説明したが、本来は、図214のように構成される。つまり、トランジスタ群521bおよび単位トランジスタ群521cは赤(R)、緑(G)、青(B)のトランジスタ群が交互に配置される(図214において、添え字Rが付加されたトランジスタ群は赤(R)用を示しており、添え字Gが付加されたトランジスタ群は緑(G)用を示しており、添え字Bが付加されたトランジスタ群は青(B)用を示している)。以上のように、RGB用のトランジスタ群を交互に配置することによりRGB間の出力バラツキが低減する。この構成もソースドライバIC14内のレイアウトとして重要な要件である。
【0730】
なお、図228において、基準電流Icはオペアンプ552などにより発生させるとしたが、これに限定するものではない。ボリウムに置き換えて、このボリウムにより基準電流Icを調整するように構成してもよい。また、トランジスタ473bは図62と同様に、複数のトランジスタで形成し、トランジスタ群521b1、トランジスタ521b2としてもよい。また、固定抵抗でもよい。
【0731】
トランジスタ群521c内の単位トランジスタ484の配置においても考慮を有する。なお、以下の単位トランジスタ484などの配置、構成に関する事項は、トランジスタ群521aのトランジスタ473a、トランジスタ群521bのトランジスタ473bに対しても適用される。
【0732】
単位トランジスタ群521cは規則正しく配置または形成することが必要である。また、単位トランジスタ群521c内の単位トランジスタ484も規則正しく形成または配置する必要がある。たとえば、単位トランジスタ484に抜けがあると、その周辺の単位トランジスタ484の特性が他の単位トランジスタ484の特性と異なってしまう。また、トランジスタのゲート線にレイアウトも規則ただしく形成または配置する必要がある。
【0733】
図217は出力段の単位トランジスタ群521cでの単位トランジスタ484の配置を模式的に図示している。64階調を表現する63個の単位トランジスタ484はマトリックス状に規則正しく配置されている。しかし、64個の単位トランジスタ484であれば、4列×16行に配置することができるが、単位トランジスタ484は63個であるので、1箇所形成しない箇所が発生する(斜線部)。すると、斜線部の周辺の単位トランジスタ484a、484b、484cの特性が他の単位トランジスタ484と異なって作製されてしまう。
【0734】
この課題を解決するために、本発明は、斜線部にダミートランジスタ1341を形成または配置する。すると、単位トランジスタ484a、単位トランジスタ484b、単位トランジスタ484cの特性が他の単位トランジスタ484と一致するようになる。つまり、本発明は、ダミートランジスタ1341を形成することにより、単位トランジスタ484をマトリックス状に構成するものである。また、単位トランジスタ484をマトリックス状にかけがないように配置するものである。または、単位トランジスタ484は線対称性を有するように配置するものである。
【0735】
64階調を表現するためには、63個の単位トランジスタ484をトランジスタ群521cに配置するとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。単位トランジスタ484は、さらに複数のサブトランジスタで構成してもよい。
【0736】
図218の(a)は、単位トランジスタ484である。図218の(b)は4つのサブトランジスタ12181で、単位トランジスタ484を構成している。複数のサブトランジスタ2181を加算した出力電流は、単位トランジスタ484と同一となるようにする。つまり、単位トランジスタ484を4つのサブトランジスタ2181で構成している。
【0737】
なお、本発明は単位トランジスタ484を4つのサブトランジスタ2181で構成することに限定するものではなく、単位トランジスタ484を複数のサブトランジスタ2181で構成すればいずれの構成でもよい。ただし、サブトランジスタ2181は同一のサイズまたは同一の出力電流を出力するように構成する。
【0738】
図218において、Sはトランジスタのソース端子、Gはトランジスタのゲート端子、Dはトランジスタのドレイン端子を示している。図218の(b)において、サブトランジスタ2181は同一方向に配置している。図218の(c)はサブトランジスタ2181が行方向に異なる方向に配置している。また、図218の(d)はサブトランジスタ2181が列方向に異なる方向に配置し、かつ点対称となるように配置している。図218の(b)、図218の(c)、図218の(d)はいずれも規則性がある。
【0739】
図218の(a)(b)(c)(d)はレイアウトであるが、サブトランジスタ2181は図218の(e)に図示するように直列に接続して単位トランジスタ484としてもよい。また、図218の(f)に図示するように並列に接続して単位トランジスタ484としてもよい。
【0740】
単位トランジスタ484あるいはサブトランジスタ2181の形成方向を変化させると特性は異なることが多い。たとえば、図218の(c)において、単位トランジスタ484aとサブトランジスタ2181bとは、ゲート端子に印加された電圧が同一でも、出力電流は異なる。しかし、図218の(c)では、異なる特性のサブトランジスタ2181が同数ずつ形成されている。したがって、トランジスタ(単位)としてはバラツキが少なくなる。また、形成方向が異なる単位トランジスタ484あるいはサブトランジスタ2181の方向を変化させることにより、特性差が補間しあって、トランジスタ(1単位)のバラツキは低減するという効果を発揮する。以上の事項は、図218の(d)の配置にも該当することは言うまでもない。
【0741】
したがって、図219などに図示するように、単位トランジスタ484の方向を変化させ、トランジスタ群521cとして縦方向に形成した単位トランジスタ484の特性と横方向に形成した単位トランジスタ484の特性とを補間しあうことにより、トランジスタ群521cとしてばらつきを少なくすることができる。
【0742】
図219はトランジスタ群521c内で列ごとに単位トランジスタ484の形成方向を変化させた実施例である。図220はトランジスタ群521c内で行ごとに単位トランジスタ484の形成方向を変化させた実施例である。図221はトランジスタ群521c内で行および列ごとに単位トランジスタ484の形成方向を変化させた実施例である。なお、ダミートランジスタ1341を形成または配置する場合もこの構成要件にしたがって構成する。
【0743】
以上の実施例は、同一のサイズまたは同一の電流出力の単位トランジスタをトランジスタ群521c内に構成あるいは形成する構成であった(図222の(b)を参照のこと)。しかし、本発明はこれに限定するものではない。図222の(a)に図示するように、0ビット目(スイッチ641a)は、1単位の単位トランジスタ484aを接続する(形成する)。1ビット目(スイッチ641b)は、2単位の単位トランジスタ484bを接続する(形成する)。2ビット目(スイッチ641c)は、4単位の単位トランジスタ484cを接続する(形成する)。3ビット目(スイッチ641d)は、8単位の単位トランジスタ484dを接続する(形成する)。4ビット目(図示せず)は、16単位の単位トランジスタ484aを接続する(形成する)。5ビット目(図示せず)は、32単位の単位トランジスタ484aを接続する(形成する)としてもよい。なお、たとえば、16単位の単位トランジスタとは、単位トランジスタ484の16個分の電流を出力するトランジスタである。
【0744】
*単位(*は整数)の単位トランジスタはチャンネル幅Wを比例的に変化させる(チャンネル長Lを一定にする)ことにより容易に形成することができる。しかし、現実には、チャンネル幅Wを2倍にしても出力電流は2倍にならないことが多い。これは実際にトランジスタを作製して実験によりチャンネル幅Wを決定する。しかし、本発明において、チャンネル幅Wが比例条件からずれていても、比例しているとして表現する。
【0745】
図48、図166などにも図示するように、本発明は、単位電流源484に流れる電流を制御することにより、映像データに応じたプログラム電流Iwを発生させる。単位電流源484はトランジスタから構成されている。このトランジスタはICチップ内にトランジスタ群521として密集して形成または配置される。単位電流を構成するトランジスタ484にはランダムなバラツキが発生する。このランダムなバラツキは、ICプロセスのエッチングのバラツキ(加工精度)やトランジスタ形状に起因する。その他の特性(特に出力電流)のバラツキとして、ICチップ内でのトランジスタの位置分布に起因するものがある。
【0746】
図64では、トランジスタ群521fは32個のトランジスタが密集して形成(配置)される。トランジスタ群521fは、ICチップの位置により出力電流が異なる傾向にある。32個のトランジスタのすべての出力電流が大きい(または小さい)と、プログラム電流Iwの精度はトランジスタ群521fで決定される。したがって、各トランジスタ群521を構成するトランジスタ484は個々にバラツキが発生していても、総和として(たとえば32個の単位電流源484の加算)の電流値が各端子間で一致していることが好ましい。
【0747】
図48、図166では、単体トランジスタ484を図示しているため、図面が煩雑である。理解を容易にするため、図48、図166の構成は図299のように図示する。各トランジスタ群521に記入されている数字は、単位電流を流すトランジスタの個数である。たとえば、トランジスタ群521a(この場合は、単位電流源484としてのトランジスタは1個であるから群と呼ぶのは適当ではないかもしれない。しかし、説明を容易にするため、あえてトランジスタ群と呼ぶ)は1個の単位トランジスタが構成(形成)されている。
【0748】
同様にトランジスタ群521bは2個のトランジスタが構成(形成)されている。また、トランジスタ群521cには4個のトランジスタが構成され、トランジスタ群521cには4個のトランジスタが構成され、トランジスタ群521dには8個のトランジスタが構成され、トランジスタ群521eには16個のトランジスタが構成され、トランジスタ群521fには32個のトランジスタが構成されている。
【0749】
アナログスイッチ481は、映像(画像)データのD0に対応するものをスイッチ481aとし、D1に対応するものをスイッチ481bとする。また、D2に対応するものをスイッチ481cとし、D3に対応するものをスイッチ481dとする。同様に、D4に対応するものをスイッチ481eとし、D5に対応するものをスイッチ481fとする。
【0750】
以上のように、スイッチ481のオンオフにより、画像データに対応する単位電流源の総和が内部配線483に流れ、これがプログラム電流Iwとなる。なお、理解を容易にするため、図面は各トランジスタ群521のチップ内レイアウトをイメージしているとして説明する。つまり、図299では、ソース信号線18と接続される出力端子681に近い位置にトランジスタ群521fが配置され、次にトランジスタ群521e、次にトランジスタ群521d、トランジスタ群521c、トランジスタ群521bとレイアウトされ、最も出力端子681に遠い位置にトランジスタ群521aがレイアウトされているとしている(図322を参照のこと)。ただし、以上は理解を容易にするためであり、ICチップのレイアウト設計はもっと複雑であることは言うまでもない。
【0751】
図299のトランジスタ群521が1出力端子に接続され(本発明では、高階調領域のIwH、低階調領域のIwL、嵩上げ電流のIwKを流すトランジスタ群521があるから、もっと複雑である。しかし、説明を容易にするため、図299の構成を1出力端子に接続されているとする)、プログラム電流Iwとなる。しかし、各トランジスタ群521があまりにも規則ただしく配置されると、プログラム電流Iwが規定よりも大きくなる出力端子が発生する。
【0752】
この課題に対処する本発明の構成が図300の構成である。具体的には、32個の単位トランジスタで構成されるトランジスタ群521f(521f1、521f2)を2群有している。また、16個の単位トランジスタで構成されるトランジスタ群521e(521e1、521e2)も2群有している。トランジスタ群521の配置は出力端子681から順に、トランジスタ群521f1、トランジスタ群521e1、トランジスタ群521d、トランジスタ群521c、トランジスタ群521b、トランジスタ群521a、トランジスタ群521f2、トランジスタ群521e2とする(図323を参照のこと。図323はソースドライバIC14のレイアウトの概念図である。)。
【0753】
また、図329に図示するように、R、G、Bのトランジスタ群521を規則ただしく配置してもよい。また、図330に図示するように、高階調側のトランジスタ群521Hと低階調側のトランジスタ群521Lを、RGBで規則ただしく配置してもよい。
【0754】
トランジスタ群521f1とトランジスタ群521f2の切り替えは選択スイッチ3001aで行う。選択スイッチ3001aをa側にするとトランジスタ群521f1が選択され、b側にするとトランジスタ群521f2が選択される。
選択スイッチ3001bをa側にするとトランジスタ群521e1が選択され、b側にするとトランジスタ群521e2が選択される。
なお、以上の実施例ではトランジスタ群521f、トランジスタ群521eを2個形成または配置するとしたが、これに限定するものではなく、3個以上形成または配置してもよい。この場合、選択スイッチ3001は3入力の1選択スイッチとなる。また、複数形成または配置するトランジスタ群521はトランジスタ群521fとトランジスタ群521eに限定するものではなく、他のトランジスタ群521を複数個形成してもよい。ただし、単位電流源484の個数が多いほど、トランジスタ特性の偏りによる出力バラツキへの影響が大きくなる。したがって、トランジスタ群521でも単位トランジスタ数が多いものを複数個形成または配置することが好ましい。また、画像は、中間調表示でバラツキがあると目立ちやすい。したがって、中間調の表示に寄与するトランジスタ群521を複数形成または配置することが好ましい。図299の64階調表示(総トランジスタ数は63個(1+2+4+8+16+32))の場合は、トランジスタ群521e(単位電流源の個数は16個)、トランジスタ群521f(単位電流源の個数は32個)が該当する。トランジスタ群521eは階調16以上、トランジスタ群521fは階調32以上で電流を出力する。この範囲が中間調表示に該当するからである。したがって、階調数をYとしたとき、Y/5以上(2Y)/3階調以下で動作するトランジスタ群521のうち、少なくとも1つのトランジスタ群521を複数以上形成または配置するとよい。
【0755】
選択スイッチ3001の切り替えは、1フィールド(1フレーム)(1Fと表現する)ごとに、a側(トランジスタ群521f1、トランジスタ群521e1を選択)とb側(トランジスタ群521e1、トランジスタ群521f2を選択)とを切り替える。この概念図を図324に図示する。なお、図324では説明を容易にするため、トランジスタ群521f1とトランジスタ群521f2の切り替えした表示を図示している。表示画面50でトランジスタ群521f1またはトランジスタ群521f2と記載しているのは、トランジスタ群521f1またはトランジスタ群521f2からのプログラム電流Iwがソース信号線18に出力され、画素16に書き込まれた状態を図示している。もちろん、自然画の画像表示では他のトランジスタ群521も動作するので、図324のようにはならない。あくまでも、図324は説明のために、画面が白ラスター表示であり、さらにトランジスタ群521fなどの階調の白ラスター表示がされているとしている。なお、以上の図面の説明事項は、他の図面(図325、図326)などにおいても同様である。
【0756】
図324は、第1Fでトランジスタ群521f1を選択し、第2Fでトランジスタ群521f2を選択して画像を表示している。また、第3F以降も繰り返し、トランジスタ群521f1を選択し、第4Fでトランジスタ群521f2を表示する。以上のように、複数のトランジスタ群521を交互に動作させ、画素にプログラム電流Iwを書き込むことのより出力電流のバラツキを平均化することができ、均一な画像表示を実現できる。
図324の実施例では第1Fでトランジスタ群521f1の出力電流で画像を表示し、第2Fでトランジスタ群521f2を表示するとしたが、これに限定するものではない。たとえば、第1Fおよび第2Fでトランジスタ群521f1の出力電流で画像を表示し、第3Fおよび第4Fでトランジスタ群521f2の出力電流で画像を表示し、第5Fおよび第6Fでトランジスタ群521f1の出力電流で画像を表示するとしてもよい。つまり、本発明は、複数のトランジスタ群521を交互に動作させることにより、画素16に書き込む電流を平均化し、画像表示においてバラツキを低減するものであるからである。
【0757】
図324はフィールド(フレーム)ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を選択して切り替えることにより均一表示を実現するものであった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。図325に図示するように、1画素行(もしくは複数画素行)ごとに、画素に書き込むプログラム電流Iwを出力するトランジスタ群521を切り替えてもよい。図325の(a)は第1Fの画面50の書き込み状態を概念的に図示している。図325の(a)では奇数画素行にトランジスタ群521f1の出力電流を書き込み、偶数画素行にトランジスタ群521f2の出力電流を書き込む。第2Fでは図325の(b)に図示するように、偶数画素行にトランジスタ群521f1の出力電流を書き込み、奇数画素行にトランジスタ群521f2の出力電流を書き込む。以降のフィールド(フレーム)ではこの動作を交互に繰り返す。
【0758】
図325では、1画素行もしくは複数画素行ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替え、かつ、1フレーム(フィールド)もしくは複数のフレーム(フィールド)ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替える。以上のように動作させることにより、画素16に書き込む電流を平均化し、画像表示においてバラツキを低減することができる。つまり、図325では1水平走査期間ごとに画素行16に書き込むトランジスタ群521を変化させる(水平同期信号に同期してトランジスタ群521を変化させる)。もちろん、複数画素行(複数水平走査期間)ごとにトランジスタ群521を変化させてもよい(つまり、周期は2水平走査期間)。以上の事項は図311でも同様である。
【0759】
図325は画素行ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を選択して切り替え、かつフレーム(フィールド)ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替えることにより均一表示を実現するものであった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。図326に図示するように、1画素列(もしくは複数画素列)ごとに、画素に書き込むプログラム電流Iwを出力するトランジスタ群521を切り替えてもよい。
【0760】
図326の(a)は第1Fの画面50の書き込み状態を概念的に図示している。図326の(a)では奇数画素列にトランジスタ群521e1の出力電流を書き込み、偶数画素列にトランジスタ群521e2の出力電流を書き込む。第2Fでは図326の(b)に図示するように、偶数画素列にトランジスタ群521e1の出力電流を書き込み、奇数画素列にトランジスタ群521e2の出力電流を書き込む。以降のフィールド(フレーム)ではこの動作を交互に繰り返す。図326では1垂直同期期間ごとに画素行16に書き込むトランジスタ群521を変化させる(垂直同期信号に同期してトランジスタ群521を変化させる)。周期は2垂直走査期間である。もちろん、複数垂直走査期間ごとにトランジスタ群521を変化させてもよい。以上の事項は図312でも同様である。
【0761】
図326では、1画素列もしくは複数画素列ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替え、かつ、1フレーム(フィールド)もしくは複数のフレーム(フィールド)ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替える。以上のように動作させることにより、画素16に書き込む電流を平均化し、画像表示においてバラツキを低減することができる。
なお、図325は画素行ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替えるとし、図326は画素列ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替えるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、図325と図326とを組み合わせてもよい。つまり、隣接した画素行に書き込むトランジスタ群521を変化させるとともに、隣接した画素列に書き込むトランジスタ群521を変化させる。もちろん、隣接した画素行または画素列に限定するものではなく、複数の画素行あるいは複数の画素列を組として、画素16に書き込むトランジスタ群521を変化させてもよい。また、R、G、Bで画素16に書き込むトランジスタ群521を変化させてもよい。
【0762】
また、以上のトランジスタ群521を、フィールド(フレーム)、画素行、画素列で切り替えるという概念が、本発明の他の実施例にも適用することができることは言うまでもない。
【0763】
図300の実施例は、階調数以上の単位電流源484からなるトランジスタ群521を形成または配置するものであった(つまり、階調表示に重複したトランジスタ群521を複数形成する)。トランジスタ群521の出力バラツキが偏って発生するのは、チップ内でトランジスタ群521を構成する単位トランジスタをあまりにも密集して配置するためである。もちろん、密集させることのより、単位トランジスタの特性が均一にはなる。しかし、チップ内である位置に特異的にモビリティなどが異なって形成される場合がある。この場合、1つのトランジスタ群521がこの特異的な箇所に配置されてしまうと、階調出力電流が異常となる。トランジスタ群521を構成する単位トランジスタ数が少ない場合は、このトランジスタ群521がこの特異的な箇所に配置されても出力電流が小さいため、自然画表示では目立つことはない。しかし、トランジスタ群521を構成する単位トランジスタ484数が多い(図299では、トランジスタ群521f、トランジスタ群521eなど)と、出力電流が大きいため、不自然な画像表示となる。
【0764】
図301の実施例は、単位トランジスタ数484が多いトランジスタ群521fを複数に分割して配置した実施例である。チップ14内のレイアウトの概念図を図327に図示する。つまり、1ビットの階調信号に対応するトランジスタ群521が複数のサブトランジスタ群521に分割されている。なお、分割するサブトランジスタ群521は均等に分割(図301では、単位トランジスタ484が16ずつの2分割)することに限定するものではない。たとえば、トランジスタ群521f1を20個の単位トランジスタから構成され、トランジスタ群521f2を残りの12個の単位トランジスタから構成されるとしてもよい。以上の事項は、本発明の他の実施例においても適用できることは言うまでもない。
【0765】
トランジスタ群521fは32個の単位トランジスタ484で構成される。図301では2分割し、16個の単位トランジスタで構成されるトランジスタ群521f1とトランジスタ群521f2に分割している。また、トランジスタ群521f1とトランジスタ群521f2との形成位置はチップ内で離してレイアウトしている。具体的には図327に図示するように、トランジスタ群521f1とトランジスタ群521f2との間にトランジスタ群521eを配置している。
なお、分割は8の倍数で行うことが好ましい。レイアウトが容易になり、また階調制御も容易となるからである。
【0766】
図301の動作は図299、図300と同様である。スイッチ481fがオンすることによりトランジスタ群521f1とトランジスタ群521f2にプログラム電流Iwが流れる。スイッチ481eがオンすることによりトランジスタ群521eにプログラム電流Iwが流れる。以上のように、画像データに応じて該当スイッチ481がオンオフ制御され、該当トランジスタ群521にプログラム電流Iwが流れてソース信号線18に印加される。
図302の実施例は、図301に比較してさらにトランジスタ群521を多数の分割した実施例である。トランジスタ群521fは32個の単位トランジスタ484で構成される。図302では4分割し、8個の単位トランジスタで構成されるトランジスタ群521f1、トランジスタ群521f2、トランジスタ群521f3、トランジスタ群521f4に分割している。トランジスタ群521eについても、トランジスタ群521e1、トランジスタ群521e2に分割している。また、トランジスタ群521a、トランジスタ群521b、トランジスタ群521c、トランジスタ群521dについてもレイアウト位置を図299などとは変化させている。
【0767】
図302の動作は図299、図300と同様である。スイッチ481fがオンすることによりトランジスタ群521f1、トランジスタ群521f2、トランジスタ群521f3、トランジスタ群521f4にプログラム電流Iwが流れる。スイッチ481eがオンすることによりトランジスタ群521e1、トランジスタ群521e2にプログラム電流Iwが流れる。以上のように、画像データに応じて該当スイッチ481がオンオフ制御され、該当トランジスタ群521にプログラム電流Iwが流れてソース信号線18に印加される。
【0768】
以上の実施例は説明を容易にするため、単色表示の場合を例示して説明をした。以降、R、G、Bによるカラー表示を例示して説明をする。なお、以降の実施例は、RGBの3原色を例示しているが、これに限定するものではなく、シアン、イエロー、マゼンダの3原色に置き換えてもよく、また、RとGと言うように2色表示にも適用できることは言うまでもない。また、R、G、B、シアン、イエロー、マゼンダの6色表示などにも適用することができる。
以降の実施例は、カラー表示の場合を例示しているが、図299、図300、図301などで説明したレイアウト、駆動方式、構成、動作などを組み合わせることができることは言うまでもない。また、R、G、Bのレイアウトで表現しているが、これを単色と考えることもできる。たとえば、図303のRの隣接はGであり、その隣はBである。しかし、これらをすべて単一色のトランジスタ群521と考えても良い。つまり、本発明は、トランジスタ群521を構成する単位トランジスタを一定の条件で分散させることにより出力バラツキを低減するものである。したがって、隣接したトランジスタ群521のレイアウトと入れ替えることにより出力バラツキ低減できると考えるのであれば、RGBで区別するものではなくても効果を発揮する。
【0769】
図303は図48、図166の配置をRGBで表現した図面である。レイアウトの概念図を図328に図示する。なお、図示を容易にするために、スイッチ481などを省略している。また、説明を容易にするため、レイアウト位置を横方向(チップの短辺方向)に“a b c d e f”と記号を付加し、縦方向(チップの長辺方向)に“1 2 3 4 5 6 ”と記号を付加している。説明のためのレイアウト位置は“a1”、“d3”などと表現する。
【0770】
図304は本発明の実施例である。1、2、3の3つに位置でRGBのトランジスタ群521が配置され、繰り返してレイアウトされている。赤(R)は、トランジスタ群521fが“f1”に配置され、トランジスタ群521eが“e2”に配置され、トランジスタ群521dが“d3”に配置され、トランジスタ群521cが“c1”に配置され、トランジスタ群521bが“b2”に配置され、トランジスタ群521aが“a3”に配置されている。以上のように、レイアウト位置変化させている。
【0771】
緑(G)は、トランジスタ群521fが“f2”に配置され、トランジスタ群521eが“e3”に配置され、トランジスタ群521dが“d1”に配置され、トランジスタ群521cが“c2”に配置され、トランジスタ群521bが“b3”に配置され、トランジスタ群521aが“a1”に配置されている。以上のように、レイアウト位置変化させている。
【0772】
同様に青(B)は、トランジスタ群521fが“f3”に配置され、トランジスタ群521eが“e1”に配置され、トランジスタ群521dが“d2”に配置され、トランジスタ群521cが“c3”に配置され、トランジスタ群521bが“b1”に配置され、トランジスタ群521aが“a2”に配置されている。以上のように、レイアウト位置変化させている。
【0773】
以上のように、トランジスタ群521のレイアウト位置を図303のように直線的にするのではなく、“1”、“2”、“3”位置に入れ替えることのより、トランジスタ群521を構成する単位トランジスタ484の特性に偏りがなくなり、各出力端子からのプログラム電流Iwのバラツキを低減することができる。
また、図300に図示するように複数のトランジスタ群521を形成または配置して1F周期などで切り替え選択してもよい。また、図301、図302のようにトランジスタ群521を分割しても良い。また、トランジスタ群521配置を入れ替えてもよいことは言うまでもない。以上の事項は本発明の他の実施例にも適用できることは言うまでもない。
【0774】
なお、先にも説明したがレイアウト位置の入れ替えにより出力電流のバラツキを低減する効果は、図304のようにRGBにすることなく、発揮できる効果である。したがって、隣接したトランジスタ群521のレイアウトと入れ替えることにより出力バラツキ低減できると考えるのであれば、RGBで区別するものではなくても効果を発揮する。
【0775】
図304は3つのレイアウトライン“1 2 3”、“4、5、6”・・・・・の組でトランジスタ群521を入れ替える実施例であった。図305は1ラインずつ選択するトランジスタ群521を変化させた実施例である。
【0776】
赤(R)を例示して説明すれば、トランジスタ群521fが“f1”に配置され、トランジスタ群521eが“e2”に配置され、トランジスタ群521dが“d3”に配置され、トランジスタ群521cが“c4”に配置され、トランジスタ群521bが“b5”に配置され、トランジスタ群521aが“a6”に配置されている。以上のように、レイアウト位置変化させている。
【0777】
同様に緑(G)を例示して説明すれば、トランジスタ群521fが“f2”に配置され、トランジスタ群521eが“e3”に配置され、トランジスタ群521dが“d4”に配置され、トランジスタ群521cが“c5”に配置され、トランジスタ群521bが“b6”に配置され、トランジスタ群521aが“a7”に配置されている。以上のように、1行ずつ選択するトランジスタ群521のレイアウト位置変化させている。
【0778】
図306の実施例は、主として低階調表示に動作するトランジスタ群521L(図56のL0〜L4端子で制御される単位トランジスタ484)と、高階調表示で動作するトランジスタ群521H(図57のH0〜H5端子で制御される単位トランジスタ484)のレイアウト位置を変化させたものである。
【0779】
図306において、赤(R)のトランジスタ群521Lは“a1”位置の配置し、トランジスタ群521Hは“b1”に配置する。緑(G)のトランジスタ群521Lは“a2”位置の配置し、トランジスタ群521Hは“b2”位置に配置する。青(B)のトランジスタ群521Lは“a3”位置の配置し、トランジスタ群521Hは“b3”位置に配置する。
【0780】
次の赤(R)のトランジスタ群521Hは“a4”位置の配置し、トランジスタ群521Lは“b4”に配置する。緑(G)のトランジスタ群521Hは“a5”位置の配置し、トランジスタ群521Lは“b5”位置に配置する。青(B)のトランジスタ群521Hは“a6”位置の配置し、トランジスタ群521Lは“b6”位置に配置する。以降はその繰り返しである。
【0781】
図306のレイアウトでは、Rに着目して観察すると、隣接したRの出力電流回路のトランジスタ群521Hとトランジスタ群521Lの配置は、交互に変化(入れ替えている)していることがわかる。以上のように、隣接したトランジスタ群521のレイアウトと入れ替えることにより出力バラツキを低減できる。
【0782】
以上はRGBの場合である。単色として検討するのであれば(単にレイアウト位置の変更と考えるのであれば)、“a1”位置にトランジスタ群521L、“b1”位置にトランジスタ群521Hを配置し、“b1”位置にトランジスタ群521H、“b2”位置にトランジスタ群521Lを配置し、“a3”位置にトランジスタ群521L、“b3”位置にトランジスタ群521Hを配置するというようにレイアウトすればよい(図308は、RGBの場合である。図308でRGBと考えない場合である)。
【0783】
図307は、1行(“1 2 3 4 5 ・・・・・”)にトランジスタ群521Lとトランジスタ群521Hを複数組レイアウトした実施例である。“a1”位置および“b1”位置のトランジスタ群521はR1(赤の1)のソース信号線18の出力となる。“c1”位置および“d1”位置のトランジスタ群521はR2(赤の2)のソース信号線18の出力となる。“e1”位置および“f1”位置のトランジスタ群521はR3(赤の3)のソース信号線18の出力となる。
【0784】
同様に、“a2”位置および“b2”位置のトランジスタ群521はG1(緑の1)のソース信号線18の出力となる。“c2”位置および“d2”位置のトランジスタ群521はG2(緑の2)のソース信号線18の出力となる。“e2”位置および“f2”位置のトランジスタ群521はG3(緑の3)のソース信号線18の出力となる。
【0785】
また、“a3”位置および“b3”位置のトランジスタ群521はB1(青の1)のソース信号線18の出力となる。“c3”位置および“d3”位置のトランジスタ群521はB2(青の2)のソース信号線18の出力となる。“e3”位置および“f3”位置のトランジスタ群521はB3(青の3)のソース信号線18の出力となる。以下は同様に繰り返してレイアウトされる。
【0786】
図308の実施例は、低階調領域のトランジスタ群521Lと、高階調領域のトランジスタ群521Hとが組みとなって、配置された実施例である。図309は、低階調領域のトランジスタ群521Lの各ビットに対応する単位トランジスタと、高階調領域のトランジスタ群521Hの各ビットに対応する単位トランジスタとが、交互(分散されて)に配置された実施例である。以上のように本発明のトランジスタ群521の配置分散には多種多様の構成がある。本発明の構成を実施することにより、出力電流Iwのバラツキがなくなり、均一な画像表示を実現できる。
【0787】
以上のようにトランジスタ群521の配置などを考慮することにより、均一な画像表示を実現できる。さらに、以下に説明する駆動方式を実施することのよりさらに均一な画像表示を実現できる。ただし、以下に説明する駆動方式は単独の実施でも効果を発揮することは言うまでもない。
【0788】
まず、図299を用いて説明をする。トランジスタ群521の単位トランジスタ484が動作状態となる個数でプログラム電流Iwが出力される。すべての単位トランジスタ484がオフ状態の時、階調0であり、すべてのトランジスタ群521の単位トランジスタがオン状態の時、階調は63である。
【0789】
階調32は、トランジスタ群521fの単位トランジスタ484がオン状態である(スイッチ481fがオン状態であり、他のスイッチ481はオフ状態である)。階調31はトランジスタ群521a、トランジスタ群521b、トランジスタ群521c、トランジスタ群521d、トランジスタ群521eの単位トランジスタ484がオン状態である(スイッチ481fがオフ状態であり、他のスイッチ481はオン状態である)。
【0790】
このため、階調32と階調31では、オンする単位トランジスタ484が全く異なる。そのため、トランジスタ群521fの単位トランジスタと他のトランジスタ群521の単位トランジスタに特性差があると階調飛びが発生する。また、各ソース信号線18への出力電流のバラツキが目立ちやすくなる。
【0791】
この課題に対して、本発明は図310に図示する駆動方式を実施する。なお、理解を容易にするため、階調32を例示して図示している。表示画面50に“32”と記載しているのは、階調32の白ラスター表示であることを示している(トランジスタ群521fのみが動作している)。表示画面50に“31”と記載しているのは、階調31の白ラスター表示であることを示している(トランジスタ群521f以外が動作している)。つまり、第1Fでは階調32を表示し、第2Fでは階調31を表示し、この階調32と階調31とを交互に繰り返して画像表示を行う。つまり、階調表示を行うのに、1つのトランジスタ群521に固定されることなく、他のトランジスタ群521を動作させることにより画像表示を行う。以上のように複数フィールト(フレーム)を使用して多数の単位トランジスタ484を動作させて画像を表示することにより、出力バラツキが発生せず、均一な画像表示を実現できる。
【0792】
以上の動作を一般的に表現すれば以下のとおりとなる。第1Fでは、映像信号のデータをそのまま、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第2Fでは、映像信号のデータを−1した後、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第3Fでは、映像信号のデータをそのまま、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第4Fでは、映像信号のデータを−1した後、スイッチ481のオンオフデータに変換する。以上の動作を繰り返して画像を表示する。つまり、画像表示に寄与するトランジスタ群521が均一に動作する。階調32はトランジスタ群521fが動作し、−1された階調31は、トランジスタ群521f以外が動作する。したがって、すべてのトランジスタ群521の単位トランジスタ484が動作することになり、画像表示における出力電流のバラツキは大幅に低減する。また、駆動方法も、1F信号に同期して映像信号を−1するか、否かだけであるので実現も容易である。ただし、階調0は−1することができない(すべてのトランジスタ群521の単位トランジスタ484がオフ状態である)。したがって、階調0は0のままとする。
【0793】
画像表示は、映像信号と−1した映像信号との中間的な画像表示となる。しかし、この差はわずかである。また、画像表示はわずかに輝度が低下した状態だけである。効果としては、トランジスタ群521の特性バラツキが表示されることがなく、非常に均一な画像表示を実現できる。
【0794】
なお、実施例では、映像信号を−1するとしたが、これに限定するものではない。映像信号を+1してもよい。つまり、第1Fでは、映像信号のデータをそのまま、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第2Fでは、映像信号のデータを+1した後、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第3Fでは、映像信号のデータをそのまま、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第4Fでは、映像信号のデータを+1した後、スイッチ481のオンオフデータに変換する。以上の動作を繰り返して画像を表示する。
【0795】
さらに、−1と+1とを組み合わせてもよい。つまり、第1Fでは、映像信号のデータをそのまま、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第2Fでは、映像信号のデータを−1した後、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第3Fでは、映像信号のデータをそのまま、スイッチ481のオンオフデータに変換する。次の第4Fでは、映像信号のデータを+1した後、スイッチ481のオンオフデータに変換する。以上の動作を4F周期で繰り返して画像を表示する。
【0796】
また、映像信号を−1するとしたが、これに限定されるものではない。−2以上あるいは+2以上としてもよい。本発明は、映像信号に対応するトランジスタ群521の単位トランジスタ484以外の単位トランジスタ484を動作させることにより、複数フィールド(フレーム)で平均化し、均一な画像表示を実現することを目的とするからである。したがって、本来の映像信号を変化させる大きさに限定されるものではない。
【0797】
図310は、第1Fでトランジスタ群521fを選択し、第2Fでトランジスタ群521f以外のトランジスタ群521を選択して画像を表示している。また、第3F以降も繰り返し、トランジスタ群521fを選択し、第4Fでトランジスタ群521以外のトランジスタ群521を動作させる。以上のように、複数のトランジスタ群521を交互に動作させ、画素にプログラム電流Iwを書き込むことのより出力電流のバラツキを平均化することができ、均一な画像表示を実現できる。
【0798】
図310はフィールド(フレーム)ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を選択して切り替える(というよりはオンさせるトランジスタ群521の単位トランジスタを変化させると言う方が適切である。また、他のトランジスタ群521を動作させる、あるいは他のトランジスタ群521を加えると言う方が適切である。しかし、ここでは、説明を容易にするため、切り替えるという表現を採用する)ことにより均一表示を実現するものであった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。図311に図示するように、1画素行(もしくは複数画素行)ごとに、画素に書き込むプログラム電流Iwを出力するトランジスタ群521を切り替えてもよい。図311の(a)は第1Fの画面50の書き込み状態を概念的に図示している。図311の(a)では奇数画素行にトランジスタ群521fの出力電流を書き込み、偶数画素行にトランジスタ群521f以外のトランジスタ群521の出力電流を書き込む。第2Fでは図311の(b)に図示するように、偶数画素行にトランジスタ群521fの出力電流を書き込み、奇数画素行にトランジスタ群521f以外のトランジスタ群521の出力電流を書き込む。以降のフィールド(フレーム)ではこの動作を交互に繰り返す。
なお、以上の実施例は、理解を容易にするために、階調32を例示しているだけである。一般的には図310で説明した映像信号変換を実施する。
【0799】
図311では、1画素行もしくは複数画素行ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替え、かつ、1フレーム(フィールド)もしくは複数のフレーム(フィールド)ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替える。以上のように動作させることにより、画素16に書き込む電流を平均化し、画像表示においてバラツキを低減することができる。
【0800】
図311は画素行ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を選択して切り替え、かつフレーム(フィールド)ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替えることにより均一表示を実現するものであった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。図312に図示するように、1画素列(もしくは複数画素列)ごとに、画素に書き込むプログラム電流Iwを出力するトランジスタ群521を切り替えてもよい。図311の(a)は第1Fの画面50の書き込み状態を概念的に図示している。図311の(a)では奇数画素列にトランジスタ群521fの出力電流を書き込み、偶数画素列にトランジスタ群521f以外のトランジスタ群521の出力電流を書き込む。第2Fでは図311の(b)に図示するように、偶数画素列にトランジスタ群521fの出力電流を書き込み、奇数画素列にトランジスタ群521f以外のトランジスタ群521の出力電流を書き込む。以降のフィールド(フレーム)ではこの動作を交互に繰り返す。
【0801】
図311では、1画素列もしくは複数画素列ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替え、かつ、1フレーム(フィールド)もしくは複数のフレーム(フィールド)ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を切り替える。以上のように動作させることにより、画素16に書き込む電流を平均化し、画像表示においてバラツキを低減することができる。
なお、図311は画素行ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を変化させるし、図326は画素列ごとに画素16に書き込むトランジスタ群521を変化させるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、図311と図312とを組み合わせてもよい。つまり、隣接した画素行に書き込むトランジスタ群521を変化させるとともに、隣接した画素列に書き込むトランジスタ群521を変化させる。もちろん、隣接した画素行または画素列に限定するものではなく、複数の画素行あるいは複数の画素列を組として、画素16に書き込むトランジスタ群521を変化させてもよい。また、R、G、Bで画素16に書き込むトランジスタ群521を変化させてもよい。
【0802】
また、以上のトランジスタ群521を、フィールド(フレーム)、画素行、画素列で切り替えるという概念が、本発明の他の実施例にも適用することができることは言うまでもない。
【0803】
また、以上の実施例では、ソースドライバIC14に関するもののように表現したが、これに限定するものではない。基板71に低温ポリシリコン技術、高温ポリシリコン技術、CGS技術などで直接形成されたソースドライバ回路14にも適用できることは言うまでもない。
【0804】
以上の実施例は、ソースドライバ回路(IC)14により、あるいは駆動方法により均一表示を実現するものであった。以下に説明する実施例は、主として表示パネルの画素配置を考慮することのより、特性バラツキをめだたなくする方式である。もちろん、図7で説明した製造方法と組み合わせることによりさらなる特徴ある効果を発揮できる。また、図299から図312などで説明した構成、駆動方法と組み合わせることによりさらなる特徴ある効果を発揮できる。また、本明細書で説明した他の駆動方法、構成、仕様などと組み合わせることによりさらなる特徴ある効果を発揮できる。
【0805】
図313は、本発明の実施例における画素レイアウトである。説明を容易にするため、画素16にはゲート信号線17a(G1、G2、G3、・・・・・・)を1本だけを図示している。また、ソース信号線18(S1、S2、S3、S4、・・・・・)とする。画素16はPと記載し、その画素位置を(m,n)で示す。また、RGBの表現はしていない。
【0806】
図313は、ソース信号線18およびゲート信号線17aは直線的にかつマトリックス状に配置されている。画素Pはゲート信号線G3にP(3,1)、P(2,2)、P(3,3)、P(2,4)、P(3,5)・・・と接続されている。また、ゲート信号線G4にP(4,1)、P(3,2)、P(4,3)、P(3,4)、P(4,5)・・・と接続されている。図314は図313において、ゲート信号線17aが選択された時にプログラム電流が書き込まれる画素16をわかりやすいように図示している。
【0807】
つまり、図314では、1つのゲート信号線Gが選択されると、交互に1画素行ずれた位置の画素16にプログラム電流Iwが書き込まれる。ソースドライバ回路14からはもちろんのことながら、書き込む画素位置に応じて出力される映像電流は制御される。
【0808】
図313のように、書き込まれる画素行が直線的でない(2画素行にわたり、交互の上下位置に書き込まれる)ため、ソースドライバ回路14から出力されるプログラム電流Iwにバラツキがあっても、千鳥(図314では2画素行での千鳥)状に書き込まれるため、バラツキが目立たない。
【0809】
図315は、本発明の第2の実施例における画素レイアウトである。図315は、ソース信号線18およびゲート信号線17aは直線的にかつマトリックス状に配置されている。画素Pはゲート信号線G3にP(3,1)、P(3,2)、P(2,3)、P(2,4)、P(3,5)、P(3,6)・・・と接続されている。また、ゲート信号線G4にP(4,1)、P(4,2)、P(3,3)、P(3,4)、P(4,5)、P(4,6)・・・と接続されている。図316は図315において、ゲート信号線17aが選択された時にプログラム電流が書き込まれる画素16をわかりやすいように図示している。
【0810】
つまり、図316では、1つのゲート信号線Gが選択されると、2画素列ごとに交互に1画素行ずれた位置の画素16にプログラム電流Iwが書き込まれる。ソースドライバ回路14からはもちろんのことながら、書き込む画素位置に応じて出力される映像電流は制御される。
【0811】
図315のように、書き込まれる画素行が直線的でない(2画素行にわたり、交互の上下位置に書き込まれる)ため、ソースドライバ回路14から出力されるプログラム電流Iwにバラツキがあっても、千鳥(図316では2画素行での千鳥)状に書き込まれるため、バラツキが目立たない。
【0812】
図317は画素16位置をゲート信号線17a方向にデルタ配置したものである。図317は、ソース信号線18は直線的に形成されている。ゲート信号線17aは1/2画素ずれたようにジグザグに形成されている。画素Pはゲート信号線G2にP(2,1)、P(2,2)、P(2,3)、P(2,4)、P(2,5)、P(2,6)・・・と接続されている。また、ゲート信号線G3にP(3,1)、P(3,2)、P(3,3)、P(3,4)、P(3,5)、P(3,6)・・・と接続されている。図318は図317において、ゲート信号線17aが選択された時にプログラム電流が書き込まれる画素16をわかりやすいように図示している。
【0813】
つまり、図318では、1つのゲート信号線Gが選択されると、交互に1/2画素行ずれた位置の画素16にプログラム電流Iwが書き込まれる。ソースドライバ回路14からはもちろんのことながら、書き込む画素位置に応じて出力される映像電流は制御される。
【0814】
図318は、書き込まれる画素行が直線的でない(1/2画素行にわたり、交互の上下位置に書き込まれる)ため、ソースドライバ回路14から出力されるプログラム電流Iwにバラツキがあっても、バラツキが目立たない。
【0815】
図319は画素16位置をゲート信号線17a方向に1画素ずらせて配置したものである。図319は、ソース信号線18は直線的に形成されている。ゲート信号線17aは1画素ずつジグザグに形成されている。画素Pはゲート信号線G3には、P(3,1)、P(2,2)、P(3,3)、P(2,4)、P(3,5)、P(2,6)・・・と接続されている。また、ゲート信号線G3には、P(4,1)、P(3,2)、P(4,3)、P(3,4)、P(4,5)、P(3,6)・・・と接続されている。
【0816】
つまり、図319では、1つのゲート信号線Gが選択されると、交互に1画素行ずれた位置の画素16にプログラム電流Iwが書き込まれる。ソースドライバ回路14からはもちろんのことながら、書き込む画素位置に応じて出力される映像電流は制御される。図319は、書き込まれる画素行が直線的でない(交互の上下位置に書き込まれる)ため、ソースドライバ回路14から出力されるプログラム電流Iwにバラツキがあっても、バラツキが目立たない。
【0817】
図320は画素16位置をソース信号線17a方向にデルタ配置したものである。図320は、ゲート信号線17aは直線的に形成されている。ソース信号線18は1/2画素ずれたようにジグザグに形成されている。画素Pはソース信号線S2にP(1,2)、P(2,2)、P(3,2)、P(4,2)、P(5,2)、P(6,3)・・・と接続されている。また、ソース信号線S3にP(1,3)、P(2,3)、P(3,3)、P(4,3)、P(5,3)、P(6,3)・・・と接続されている。
【0818】
つまり、図320では、1つのゲート信号線Gが選択されると、左右方向に、1画素行交互に1/2画素行ずれた位置の画素16にプログラム電流Iwが書き込まれる。ソースドライバ回路14からはもちろんのことながら、書き込む画素位置に応じて出力される映像電流は制御される。図320は、書き込まれる画素行が直線的でない(2画素行にわたり、1/2画素左右方向にずれて書き込まれる)ため、ソースドライバ回路14から出力されるプログラム電流Iwにバラツキがあっても、バラツキが目立たない。
【0819】
図321は画素16位置をソース信号線18方向に1画素ずらせて配置したものである。図321は、ゲート信号線17aは直線的に形成されている。ソース信号線18は1画素ずつジグザグに形成されている。画素Pはソース信号線S3には、P(1,2)、P(2,2)、P(3,2)、P(4,3)、P(5,2)、P(6,3)・・・と接続されている。また、ソース信号線S4には、P(1,3)、P(2,4)、P(3,3)、P(4,4)、P(5,3)、P(6,4)・・・と接続されている。
【0820】
つまり、図321では、1つのゲート信号線Gが選択されると、交互に1画素列ずれた位置の画素16にプログラム電流Iwが書き込まれる。ソースドライバ回路14からはもちろんのことながら、書き込む画素位置に応じて出力される映像電流は制御される。図321は、書き込まれる画素列が直線的でない(交互の左右位置に書き込まれる)ため、ソースドライバ回路14から出力されるプログラム電流Iwにバラツキがあっても、バラツキが目立たない。
【0821】
なお、図174、図175に図示するように、各トランジスタ群521は相互に入れ替えて配置してもよいことは言うまでもない。
【0822】
図167、図168、図169では、トランジスタ472bの電流は抵抗R1で規定するとしたがこれに限定するものではなく、図170に図示するように、電子ボリウム451a、451bとしてもよい。図170の構成では電子ボリウム451aと電子ボリウム451bを独立に動作させることができる。したがって、トランジスタ472a1とトランジスタ472a2とが流す電流の値を変更することができる。したがって、チップの左右の出力段521cの出力電流傾きを調整可能である。なお、電子ボリウム451は図171に図示するように1つにし、2つのオペアンプ722を制御するように構成してもよい。また、図63でスリープスイッチ631について説明した。同様に、図172のようにスリープスイッチを配置あるいは形成しても良いことは言うまでもない。
【0823】
図166から図172のカレントミラーの1段構成では単位トランジスタ484の個数が非常に多いため、ソースドライバIC(回路)14のドライバ回路出力段について説明を加えておく。なお、説明を容易にするため、図168、図169を例示して説明をする。しかし、説明はトランジスタ473bの個数とその総面積、単位トランジスタ484の個数と総面積に関わる事項であるので他の実施例にも適用できることは言うまでもない。
【0824】
図168、図169において、トランジスタ群521bのトランジスタ473bの総面積(トランジスタ群521b内のトランジスタ473bのWLサイズ×トランジスタ473b数)をSbとする。なお、図168、図169のようにゲート配線581の左右にトランジスタ群521bがある場合は面積を2倍にする。図167のように2つの場合はトランジスタ473bの面積×2である。なお、トランジスタ群521bが1個のトランジスタ473bで構成される場合は、1個のトランジスタ473bのサイズであることは言うまでもない。
【0825】
また、トランジスタ群521cの単位トランジスタ484の総面積(トランジスタ群521c内のトランジスタ484のWLサイズ×トランジスタ484数)をScとする。トランジスタ群521cの個数をnとする。nはQCIF+パネルの場合は176である(RGBごとに基準電流回路が形成されている場合)。
【0826】
図165の横軸は、Sc×n/Sbである。縦軸は変動比率であり、変動比率は最も悪い状況を1としている。図165に図示するようにSc×n/Sbが大きくなるにしたがって、変動比率は悪くなる。Sc×n/Sbが大きくなることは、出力端子数nを一定とすると、トランジスタ群521cの単位トランジスタ484総面積が、トランジスタ群521bのトランジスタ473b総面積に対して広いことを示す。この場合は変動比率が悪くなる。
【0827】
Sc×n/Sbが小さくなることは、出力端子数nを一定とすると、トランジスタ群521cの単位トランジスタ484総面積が、トランジスタ群521bのトランジスタ473b総面積に対して狭いことを示す。この場合は変動比率が小さくなる。
【0828】
変動許容範囲は、Sc×n/Sbが50以下である。Sc×n/Sbが50以下であれば、変動比率は許容範囲内であり、ゲート配線581の電位変動は極めて小さくなる。したがって、横クロストークの発生もなく、出力バラツキも許容範囲内となり良好な画像表示を実現できる。Sc×n/Sbが50以下であれば許容範囲であるが、Sc×n/Sbを5以下としてもほとんど効果がない。逆に、Sbが大きくなりソースドライバIC14のチップ面積が増加する。したがって、Sc×n/Sbは5以上50以下にすることが好ましい。
【0829】
図185はIC耐圧を単位トランジスタの出力バラツキの関係を図示してものである。縦軸のバラツキ比率とは、1.8(V)耐圧プロセスで作製して単位トランジスタ484のバラツキを1としている。なお、図185は単位トランジスタ484の形状L/Wを12(μm)/6(μm)とし、各耐圧プロセスで製造した単位トランジスタ484の出力バラツキを示している。また、各IC耐圧プロセスで複数の単位トランジスタを形成し、出力電流バラツキを求めている。ただし、耐圧プロセスは、1.8(V)耐圧、2.5(V)耐圧、3.3(V)耐圧、5(V)耐圧、8(V)耐圧、10(V)耐圧、15(V)耐圧などとびとびである。しかし、説明を容易にするため、各耐圧で形成したトランジスタのバラツキをグラフに記入し、直線で結んでいる。
【0830】
図185からIC耐圧が9(V)程度までは、ICプロセスに対するバラツキ比率(単位トランジスタ484の出力電流バラツキ)の増加割合は小さい。しかし、IC耐圧が10(V)以上になるとIC耐圧に対するバラツキ比率の傾きが大きくなる。
【0831】
図185におけるバラツキ比率は3以内が、64階調から256階調表示でのバラツキ許容範囲である。ただし、このばらつき比率は、単位トランジスタ484の面積、L/Wにより異なる。しかし、単位トランジスタ484の形状などを変化させても、IC耐圧に対するバラツキ比率の変化傾向はほとんど差がない。
IC耐圧9〜10(V)以上でバラツキ比率が大きくなる傾向がある。
【0832】
一方、ソースドライバIC(回路)14の出力端子681の電位は、画素16の駆動用トランジスタ11aのプログラム電流により変化する。画素16の駆動用トランジスタ11aが白ラスター(最大白表示)の電流を流す時のゲート端子電位Vwとする。画素16の駆動用トランジスタ11aが黒ラスター(完全黒表示)の電流を流す時のゲート端子電位Vbとする。Vw−Vbの絶対値は2(V)以上必要である。また、Vw電圧が出力端子681に印加されている時、単位トランジスタ484のチャンネル間電圧は、0.5(V)必要である。
【0833】
したがって、出力端子681(端子681はソース信号線18と接続され、電流プログラム時、画素16の駆動用トランジスタ11aのゲート端子電圧が印加される)には、0.5(V)から((Vw−Vb)+0.5)(V)の電圧が印加される。Vw−Vbは2(V)であるから、端子681は最大2(V)+0.5(V)=2.5(V)印加される。したがって、ソースドライバIC14の出力電圧(電流)がrail−to−rail出力であっても、IC耐圧としては2.5(V)必要である。出力端子681の振幅必要範囲は、2.5(V)以上必要である。
【0834】
以上のことから、ソースドライバIC14の耐圧は、2.5(V)以上10(V)以下のプロセスを使用することが好ましい。さらに好ましくは、ソースドライバIC14の耐圧は、3(V)以上9(V)以下のプロセスを使用することが好ましい。IC耐圧とは、使用できる電源電圧の最大値と同等である。なお、使用できる電源電圧とは、常時使用できる電圧であり、瞬時耐圧ではない。
【0835】
なお、以上の説明は、ソースドライバIC12の使用耐圧プロセスは、2.5(V)以上10(V)以下のプロセスを使用するとした。しかし、この耐圧は、アレイ基板71に直接にソースドライバ回路14が形成された実施例(低温ポリシリコンプロセスなど)にも適用される。アレイ基板71に形成されたソースドライバ回路14の使用耐圧は15(V)以上と高い場合がある。この場合は、ソースドライバ回路14に使用する電源電圧を図185に図示するIC耐圧に置き換えてもよい。また、ソースドライバIC14にあっても、IC耐圧とせず、使用する電源電圧に置き換えても良い。
【0836】
単位トランジスタ484の面積は出力電流のバラツキと相関がある。図186は単位トランジスタ484の面積を一定とし、単位トランジスタ484のトランジスタ幅Wを変化させた時のグラフである。図186は単位トランジスタ484のチャンネル幅W=2(μm)のバラツキを1としている。
【0837】
図186で示すようにバラツキ比率は、単位トランジスタのWが2(μm)から9〜10(μm)まで緩やかに増加し、10(μm)以上でバラツキ比率の増加は大きくなる傾向がある。また、チャンネル幅W=2(μm)以下でバラツキ比率が増加する傾向がある。
【0838】
図186におけるバラツキ比率は3以内が、64階調から256階調表示でのバラツキ許容範囲である。ただし、このばらつき比率は、単位トランジスタ484の面積により異なる。しかし、単位トランジスタ484の面積を変化させても、IC耐圧に対するバラツキ比率の変化傾向はほとんど差がない。
【0839】
以上のことから、単位トランジスタ484のチャンネル幅Wは2(μm)以上10(μm)以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、単位トランジスタ484のチャンネル幅Wは2(μm)以上9(μm)以下とすることが好ましい。また、単位トランジスタ484のチャンネル幅Wは図184のゲート配線581のリンキング抑制対策からも上記範囲で形成することが好ましい。
【0840】
図187は単位トランジスタ484のL/Wと目標値からのずれ(ばらつき)のグラフである。単位トランジスタ484のL/W比が2以下では、目標値からのずれが大きい(直線の傾きが大きい)。しかし、L/Wが大きくなるにつれて、目標値のずれが小さくなる傾向にある。単位トランジスタ484のL/Wが2以上では目標値からのずれの変化は小さくなる。また、目標値からのずれ(ばらつき)はL/W=2以上で、0.5%以下となる。したがって、トランジスタの精度としてソースドライバ回路14に採用できる。
【0841】
以上のことから、単位トランジスタ484のL/Wは2以上にすることが好ましい。しかし、L/Wが大きいということはLが長くなることを意味しているからトランジスタサイズが大きくなる。したがって、L/Wは40以下にすることが好ましい。
【0842】
また、L/Wの大きさは階調数にも依存する。階調数が少ない場合は、階調と階調との差が大きいため、キンクの影響により単位トランジスタ484の出力電流がばらついても問題がない。しかし、階調数が多い表示パネルでは、階調と階調との差が小さいため、キンクの影響により単位トランジスタ484の出力電流が少しでもばらつくと階調数が低減する。
【0843】
以上のことを勘案し、本発明のソースドライバ回路14は、階調数をKとし、単位トランジスタ484のL/W(Lは単位トランジスタ484のチャンネル長、Wは単位トランジスタのチャンネル幅)とした時、
(√(K/16))≦L/W ≦かつ (√(K/16))×20の関係を満足させるように構成(形成)している。
【0844】
図169などにおいて、トランジスタ群521aのトランジスタ473aの総面積Saとし、トランジスタ群521bのトランジスタ473bの総面積Sbとした時、総面積Saと総面積Sbの関係は、出力バラツキに相関がある。この関係を図188に図示している。なお、バラツキ比率などに関しては図185を参照のこと。
【0845】
バラツキ比率は、総面積Sb:総面積Sa=2:1(Sa/Sb=1/2)の時を1としている。図188でもわかるように、Sa/Sbが小さいと急激にバラツキ比率が悪くなる。特にSa/Sb=1/2以下で悪くなる傾向がある。Sa/Sbが1/2以上では、出力バラツキが低減する。その低減効果は緩やかである。また、Sa/Sb=1/2程度で出力バラツキが許容範囲となる。以上のことから、1/2<=Sa/Sbの関係となるように形成することが好ましい。しかし、Saが大きくなるとICチップサイズも大きくなることになる。したがって、上限はSa/Sb=4とすることが好ましい。つまり、1/2<=Sa/Sb<=4の関係を満足するようにする。
【0846】
なお、A>=Bは、AはB以上という意味である。A>Bは、AはBより大きいという意味である。A<=Bは、AはB以下という意味である。A<Bは、AはBより小さいという意味である。
【0847】
さらには、総面積Sbと総面積Saは、略等しくなるようにすることが好ましい。さらに1出力の単位トランジスタ484の個数と、トランジスタ群521cのトランジスタ633bの個数とを同数にすることが好ましい。つまり、64階調表示であれば、1出力の単位トランジスタ484は63個形成される。したがって、トランジスタ群521cを構成するトランジスタ633bは63個形成される。
【0848】
また、好ましくは、トランジスタ群521a、トランジスタ群521b、単位トランジスタ群521c、単位トランジスタ484は、WL面積が4倍以内のトランジスタで構成することが好ましい。さらに好ましくはWL面積が2倍以内のトランジスタで構成することが好ましい。さらには、すべて同一サイズのトランジスタで構成することが好ましい。つまり、略同一形状のトランジスタでカレントミラー回路、出力電流回路704を構成することが好ましい。
【0849】
総面積Saは総面積Sbよりも大きくなるようにする。好ましくは、200Sb>=Sa>=4Sbの関係を満足するように構成する。また、すべてのトランジスタ群521bを構成するトランジスタ633aの総面積とSaが略等しくなるように構成する。
【0850】
図191に図示するような、1段接続のソースドライバ回路では、特に表示パネルに画像を表示するとソース信号線18に印加された電流によりソース信号線電位が変動する。この電位変動によいソースドライバIC14のゲート配線581がゆれる課題がある(図184を参照のこと)。図184に図示するように、ソース信号線18に印加される映像信号が変化するポイントでゲート配線581にリンキングが発生する。リンキングによりゲート配線581の電位が変化するから、単位トランジスタ484のゲート電位が変化し、出力電流が変動する。特に、ゲート配線581の電位変動は、ゲート信号線17に沿ったクロストーク(横クロストーク)となる。
【0851】
この揺れ(ゲート配線581のリンキング(図184を参照のこと))は、ソースドライバIC14の電源電圧が影響する。電源電圧が高いほどリンキングする波高値が大きくなるからでる。最悪、電源電圧まで振幅する。ゲート配線581の電圧は、定常値が0.55〜0.65(V)である。したがって、わずかなリンキングの発生でも出力電流の大きさの変動値は大きい。
【0852】
図163はソースドライバIC14の電源電圧が1.8(V)の時を基準にしたゲート配線の電位変動比率である。変動比率はソースドライバIC14の電源電圧が高くなるにつれて変動比率も大きくなる。変動比率の許容範囲は3程度である。これ以上変動比率が大きいと、横クロストークが発生する。また、変動比率はIC電源電圧が10〜12(V)以上で電源電圧に対する変化割合が大きくなる傾向がある。したがって、ソースドライバIC14の電源電圧は12(V)以下にする必要がある。
【0853】
一方、駆動用トランジスタ11aが白表示から黒表示の電流を流すために、ソース信号線18の電位は一定の振幅変化させる必要がある。この振幅必要範囲は、2.5(V)以上必要である。振幅必要範囲は電源電圧以下である。ソース信号線18の出力電圧がICの電源電圧を越えることはできないからである。
【0854】
以上のことから、ソースドライバIC14の電源電圧は、2.5(V)以上12(V)以下にする必要がある。この範囲とすることにおりゲート配線581の変動が規定範囲に抑制され、横クロストークが発生せず、良好な画像表示を実現できる。
【0855】
ゲート配線581の配線抵抗も課題となる。ゲート配線581の配線抵抗R(Ω)とは、図167では、トランジスタ473b1からトランジスタ473b2までの配線全長の抵抗である。または、ゲート配線全長の抵抗である。ゲート配線581の過渡現象の大きさは、1水平走査期間(1H)にも依存する。1H期間が短ければ、過渡現象の影響も大きいからである。配線抵抗R(Ω)が高いほど過渡現象は発生しやすい。この現象は特に、図166から図172の1段カレントミラー接続の構成で課題となる。ゲート配線581が長く、1つのゲート配線581に接続された単位トランジスタ484の数が多いためである。もちろん、図162の多段接続でも課題であることは言うまでもない。
【0856】
図164は、ゲート配線581の配線抵抗R(Ω)と1H期間T(sec)と掛算(R・T)を横軸にとり、縦軸に変動比率をとったグラフである。変動比率の1はR・T=100を基準にしている。図164でわかるように、R・Tが5以下で変動比率が大きくなる傾向がある。また、R・Tが1000以上で変動比率が大きくなる傾向がある。したがって、R・Tは5以上1000以下にすることが好ましい。
【0857】
Duty比も課題となる。Duty比によりソース信号線18の変動も大きくなるからである。ここで、トランジスタ群521cの単位トランジスタ484の総面積(トランジスタ群521c内のトランジスタ484のWLサイズ×トランジスタ484数)をScとする。
【0858】
図189は横軸をSc×Duty比とし、縦軸を変動比率としている。図189でわかるようにSc×Duty比が50以上で変動比率が大きくなる傾向がある。また、変動比率が3以下の時が変動許容範囲である。したがって、Sc×Duty比は50以下で駆動できるように制御することが好ましい。
【0859】
変動許容範囲は、Sc×Duty比bが50以下である。Sc×Duty比が50以下であれば、変動比率は許容範囲内であり、ゲート配線581の電位変動は極めて小さくなる。したがって、横クロストークの発生もなく、出力バラツキも許容範囲内となり良好な画像表示を実現できる。Sc×Duty比が50以下であれば許容範囲であるが、Sc×Duty比を5以下としてもほとんど効果がない。逆に、ソースドライバIC14のチップ面積が増加する。したがって、Sc×Duty比は5以上50以下にすることが好ましい。
【0860】
図211でトランジスタ473b1に流す基準電流Ic1と、トランジスタ473b2に流す基準電流Ic2とを調整することにより、図212に図示するように、ソースドライバIC14aと14bとのカスケード接続を良好に行えることを説明した。
【0861】
なお、図211では、基準電流Ic1とIc2とを調整するとした。しかし、ゲート配線581が所定値以上の抵抗値を有していると、トランジスタ473b1に流す基準電流Ic1と、トランジスタ473b2に流す基準電流Ic2とを同一にしても、図211のように出力電流の傾斜が補正される。これは、図191に図示するように傾斜を補正する補正電流Idがゲート配線581に流れるからである。
【0862】
理解を容易にするため、具体的な数値で説明する。Ic1=Ic2=10(μA)とし、この時、トランジスタ473b1のゲート端子電圧V1=0.60(V)、トランジスタ473b2のゲート端子電圧V2=0.61(V)とする。トランジスタ473b2に流れる基準電流とトランジスタ473b1に流れる基準電流との差を1%以内にする必要があるから、基準電流=10(μA)の1%は0.1(μA)である。したがって、(V2−V1)/0.1(μA)=(0.61−0.60)(V)/0.1(μA)=100(KΩ)となる。したがって、ゲート配線581の抵抗値を100(KΩ)とすることにより、出力電流の傾きは調整され、隣接して配置されたソースドライバIC14の出力電流の差は1%以内の差におさまる。
【0863】
ゲート配線581が高抵抗であるほど、補正電流Idの大きさは小さくてよい。しかし、ゲート配線581の抵抗値をあまりに高くすると、図184のリンキングの波高値も大きくなり、横クロストークの発生が顕著となる。したがって、ゲート配線581の抵抗値には適切な範囲が存在する。
【0864】
本発明は、ゲート配線581のうちすべてをまたは、少なくともゲート配線581の一部はポリシリコンからなる配線で形成したことを特徴としている。好ましくは、単位トランジスタ484のゲート端子とのコンタクト部あるいは近傍以外をポリシリコンで形成する。ゲート配線581は配線幅を調整することにより、あるいは、蛇行させることにより目標の抵抗値に形成あるいは構成する。
【0865】
ゲート配線のリンキング発生を抑制するには、ゲート配線581を所定値以下の抵抗値にすることで達成できる。また、トランジスタ473bの総面積Sb(トランジスタ群521bの総面積Sb)を大きくすることにより、達成できる。
また、基準電流Icを大きくすることにより達成できる。
【0866】
1出力の単位トランジスタ484の面積(1つのトランジスタ群521c内の単位トランジスタ484の総面積)をS0とし、トランジスタ群521bのトランジスタ473bの総面積Sb(図213のようにトランジスタ群521bが複数ある時は、複数のトランジスタ群521bのトランジスタ473bの総面積)とする。図192はSb/S0を横軸とし、許容できるゲート配線抵抗(KΩ)を縦軸とした時の関係を示している。図192の実線の下側の範囲が許容範囲である(リンキングの発生の影響を受けない範囲である)。言い換えれば、横クロストークが実用上、許容できる範囲である。
【0867】
図192の横軸は、総トランジスタ群521bの大きさSbに対する1出力あたりの単位トランジスタ484の大きさS0である(64階調の場合は、単位トランジスタ484が63個分)。S0を固定値であるとすると、Sbが大きいほど、ゲート配線581が許容できる抵抗値も大きくなる。これは、Sbが大きくなるほどゲート配線581に対するインピーダンスが低くなり、安定度が増加するためである。
【0868】
S0は出力電流(プログラム電流)を発生させるものであり、また、出力バラツキを一定値以下にする必要から、S0の大きさは設計上の変更範囲は狭い。一方でゲート配線581の抵抗値を所定値とするためには設計制約がある。ゲート配線581を高抵抗にするには、配線が細くなり断線が発生する課題、安定度の課題がある。また、Sbを大きくするとチップ面積が大きくなり、コストが高くなる。したがって、ソースドライバIC14のチップサイズの課題から、Sb/S0は50以下にすることが好ましい、また、ゲート配線581の安定した設計、リンキングの課題などの制約から、Sb/S0は5以上にすることが好ましい。したがって、5<= Sb/S0 <= 50の条件を満足させる必要がある。
【0869】
図192のグラフ(実線)から、Sb/S0が小さくなるほど実線カーブの傾きは緩やかになる。また、Sb/S0が15以上では傾きが一定になる傾向がある。したがって、Sb/S0が5以上15以下では、ゲート配線581の抵抗値は400(KΩ)以下にする必要がある。また、Sb/S0が15以上50以下では、Sb/S0×24(KΩ)以下にする必要がある。たとえば、Sb/S0=50の時は、50×24=1200(KΩ)以下にする必要がある。
【0870】
トランジスタ473bに流れる基準電流Icと、許容ゲート配線抵抗には相関がある。基準電流Icが大きいほどトランジスタ473bからゲート配線581をみたときのインピーダンスが低くなるからである。図193にその関係を示す。図193は横軸をトランジスタ473b(もしくはトランジスタ群521b)に流れる基準電流Ic(μA)である。縦軸が許容できるゲート配線抵抗(KΩ)を示している。図193の実線の下側の範囲が許容範囲である(リンキングの発生の影響を受けない範囲である)。言い換えれば、横クロストークが実用上、許容できる範囲である。
【0871】
基準電流Icを大きくすれば、ゲート配線581の安定度は向上する。しかし、ソースドライバIC14で消費する無効電流が増加し、また、ゲート配線581の電位も高くなる。このことから、基準電流Icは50(μA)以下にする必要がある。
【0872】
基準電流Icを小さくすれば、ゲート配線581の安定度は低下するため、ゲート配線581の抵抗値を下げる必要がある。しかし、一定値以下に基準電流を下げると単位トランジスタ521cからの出力電流のバラツキが大きくなる。つまり出力電流の安定度がなくなる。このことから、基準電流Icは2(μA)以上にする必要がある。以上のことから、トランジスタ473bに流す基準電流Icは2(μA)以上50(μA)以下にする必要がある。
【0873】
図193のグラフ(実線)は、2つの直線に近似できる。Icが2(μA)以上15(μA)以下では、ゲート配線581の抵抗値(MΩ)は、0.04×Ic(MΩ)以下にする必要がある。たとえば、Ic=15(μA)であれば、ゲート配線581の抵抗値は、0.04×15=0.6(MΩ)以下の条件を満足させる必要がある。
【0874】
Icが15(μA)以上50(μA)以下では、ゲート配線581の抵抗値(MΩ)は、0.025×Ic(MΩ)以下にする必要がある。たとえば、Ic=50(μA)であれば、ゲート配線581の抵抗値は、0.025×50=1.25(MΩ)以下の条件を満足させる必要がある。
【0875】
1画素行が選択される期間(1水平走査期間(1H))と、ゲート配線581の抵抗R(KΩ)×ゲート配線581の長さD(m)にも相関がある。1H期間が短いほど、ゲート配線581の電位が正常値に戻るのに要する期間を短くする必要があるからである。また、図211のようにゲート配線581長D(=ドライバICのチップ長さ)が長くなると、トランジスタ473bから最も遠い単位トランジスタ群521cの電位変動が許容範囲を越えるからである。この現象は、単位トランジスタ484とソース信号線18間の寄生容量が影響を与えているためと推定される。つまり、ソースドライバIC14のチップ長Dが長くなると単純なゲート配線581の抵抗値だけでなく、寄生容量によるゲート配線581の電位変動も考慮する必要があることを示している。
【0876】
図195は横軸を1水平走査期間(μ秒)としている。縦軸がゲート配線抵抗(KΩ)とチップ長D(m)の掛算値である。図195の実線の下側の範囲が許容範囲である。R・Dは9(KΩ・m)がソースドライバICの作製限界である。これ以上は、コストが高くなり実用的でない。一方、R・Dが0.05以下では、図191の電流Idが大きくなりすぎ、隣接出力電流の偏差が大きくなりすぎる。したがって、R・D(KΩ・m)は0.05以上9以下にする必要がある。
【0877】
画素16を構成するトランジスタ11をPチャンネルで構成すると、プログラム電流は画素16からソース信号線18に流れ出す方向になる。そのため、ソースドライバ回路の単位トランジスタ484(図48、図57などを参照のこと)は、Nチャンネルのトランジスタで構成する必要がある。つまり、ソースドライバ回路14はプログラム電流Iwを引き込むように回路構成する必要がある。
【0878】
したがって、画素16の駆動用トランジスタ11a(図1の場合)がPチャンネルトランジスタの場合は、必ず、ソースドライバ回路14はプログラム電流Iwを引き込むように、単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで構成する。ソースドライバ回路14をアレイ基板71に形成するには、Nチャンネル用マスク(プロセス)とPチャンネル用マスク(プロセス)の両方を用いる必要がある。概念的に述べれば、画素16とゲートドライバ回路12をPチャンネルトランジスタで構成し、ソースドライバの引き込み電流源のトランジスタはNチャンネルで構成するのが本発明の表示パネル(表示装置)である。
【0879】
したがって、画素16のトランジスタ11をPチャンネルトランジスタで形成し、ゲートドライバ回路12をPチャンネルトランジスタで形成する。このように画素16のトランジスタ11とゲートドライバ回路12の両方をPチャンネルトランジスタで形成することにより基板71を低コスト化できる。しかし、ソースドライバ14は、単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで形成することが必要になる。したがって、ソースドライバ回路14は基板71に直接形成することができない。そこで別途、シリコンチップなどでソースドライバ回路14を作製し、基板71に積載する。つまり、本発明は、ソースドライバIC14(映像信号としてのプログラム電流を出力する手段)を外付けする構成である。
【0880】
なお、ソースドライバ回路14はシリコンチップで構成するとしたがこれに限定するものではない。たとえば、低温ポリシリコン技術などでガラス基板に多数個を同時に形成し、チップ状に切断して、基板71に積載してもよい。なお、基板71にソースドライバ回路を積載するとして説明しているが、積載に限定するものではない。ソースドライバ回路14の出力端子681を基板71のソース信号線18に接続するのであればいずれの形態でもよい。たとえば、TAB技術でソースドライバ回路14をソース信号線18に接続する方式が例示される。シリコンチップなどに別途ソースドライバ回路14を形成することにより、出力電流のバラツキが低減し、良好な画像表示を実現できる。また、低コスト化が可能である。
【0881】
また、画素16の選択トランジスタをPチャンネルで構成し、ゲートドライバ回路をPチャンネルトランジスタで構成するという構成は、有機ELなどの自己発光デバイス(表示パネルあるいは表示装置)に限定されるものではない。たとえば、液晶表示デバイス、FED(フィールドエミッションディスプレイ)にも適用することができる。
【0882】
画素16のスイッチング用トランジスタ11b、11cがPチャンネルトランジスタで形成されていると、Vghで画素16が選択状態となる。Vglで画素16が非選択状態となる。以前にも説明したが、ゲート信号線17aがオン(Vgl)からオフ(Vgh)になる時に電圧が突き抜ける(突き抜け電圧)。画素16の駆動用トランジスタ11aがPチャンネルトランジスタで形成されていると、黒表示状態の時、この突き抜け電圧によりトランジスタ11aがより電流が流れないようになる。したがって、良好な黒表示を実現できる。黒表示を実現することが困難であるという点が、電流駆動方式の課題である。
【0883】
本発明では、ゲートドライバ回路12をPチャンネルトランジスタで構成することにより、オン電圧はVghとなる。したがって、Pチャンネルトランジスタで形成された画素16とマッチングがよい。また、黒表示を良好にする効果を発揮させるためには、図1、図2、図32、図113、図116の画素16の構成のように、アノード電圧Vddから駆動用トランジスタ11a、ソース信号線18を介してソースドライバ回路14の単位トランジスタ484にプログラム電流Iwが流入するように構成することが重要である。したがって、ゲートドライバ回路12および画素16をPチャンネルトランジスタで構成し、ソースドライバ回路14を基板に積載し、かつソースドライバ回路14の単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで構成することは、すぐれた相乗効果を発揮する。また、Nチャンネルで形成した単位トランジスタ484はPチャンネルで形成した単位トランジスタ484に比較して出力電流のバラツキが小さい。同一面積(W・L)のトランジスタ484で比較した場合、Nチャンネルの単位トランジスタ484はPチャンネルの単位トランジスタ484に比較して、出力電流のばらつきは、1/1.5から1/2になる。この理由からもソースドライバIC14の単位トランジスタ484はNチャンネルで形成することが好ましい。
【0884】
なお、図42の(b)においても同様である。図42の(b)は駆動用トランジスタ11bを介してソースドライバ回路14の単位トランジスタ484に電流が流入するのではない。しかし、アノード電圧Vddからプログラム用トランジスタ11a、ソース信号線18を介してソースドライバ回路14の単位トランジスタ484にプログラム電流Iwが流入するように構成である。したがって、図1と同様に、ゲートドライバ回路12および画素16をPチャンネルトランジスタで構成し、ソースドライバ回路14を基板に積載し、かつソースドライバ回路14の単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで構成することは、すぐれた相乗効果を発揮する。
【0885】
なお、本発明では、画素16の駆動用トランジスタ11aをPチャンネルで構成し、スイッチングトランジスタ11b、11cをPチャンネルで構成する。また、ソースドライバIC14の出力段の単位トランジスタ484をNチャンネルで構成するとした。また、好ましくは、ゲートドライバ回路12はPチャンネルトランジスタで構成するとした。
【0886】
前述の逆の構成でも効果を発揮することは言うまでもない。画素16の駆動用トランジスタ11aをNチャンネルで構成し、スイッチングトランジスタ11b、11cをNチャンネルで構成する。また、ソースドライバIC14の出力段の単位トランジスタ484をPチャンネルとする構成である。なお、好ましくは、ゲートドライバ回路12はNチャンネルトランジスタで構成する。この構成も本発明の構成である。
【0887】
以下、基準電流回路について説明する。図68に図示するように基準電流回路691は、R、G、Bごとに形成(配置)する。また、基準電流回路691R、691G、691Bは近接して配置する。
【0888】
Rの基準電流回路654Rには基準電流を調整するボリウム(電子ボリウム)491Rが配置され、Gの基準電流回路654Gには基準電流を調整するボリウム(電子ボリウム)491Gが配置され、Bの基準電流回路654Bには基準電流を調整するボリウム(電子ボリウム)491Bが配置される。
【0889】
なお、ボリウム491などは、EL素子15の温特を補償できるように、温度で変化するように構成することが好ましい。また、図69に図示するように、基準電流回路691は電流制御回路692で制御される。基準電流の制御(調整)により、単位トランジスタ484より出力する単位電流を変化させることができる。
【0890】
以上に説明した本発明の電流出力方式(液晶表示パネルのソースドライバは電圧出力方式(信号は電圧のステップ)である)では、基準電流を元にし、この基準電流に比例した単位電流を複数組み合わせてプログラム電流Iwを出力するものである。したがって、基準電流をチップ間でバラツキがなく精度よく作成できることが重要である。
【0891】
図331はその実施例である。図49、図162では、抵抗471で基準電流を作成している。また、図167では抵抗R1で基準電流を作成している。図331は、図68の抵抗471をトランジスタで置き換え、このトランジスタとカレントミラー回路を形成するトランジスタ3314に流れる電流をオペアンプ722など用いて制御するものである(図170なども参照のこと)。トランジスタ3314とトランジスタとはカレントミラー回路を形成する。カレントミラー倍率が1であれば、トランジスタ3313を流れる電流が基準電流となる。なお、図331などで記載する654とはプログラム電流Iwの発生回路というべきものである。
【0892】
オペアンプ722の出力電圧はNチャンネルトランジスタ3313に入力され、トランジスタ3313に流れる電流が外付け抵抗531aに流れる。なお、抵抗531aは固定チップ抵抗である。基本的には、抵抗531aのみでよい。抵抗531bはポジスタあるいはサーミスタなどの温度に対して抵抗値が変化する抵抗素子である。この抵抗531aはEL素子15の温特を補償するために用いる。抵抗531aは、EL素子15の温特にあわせて(補償するために)、抵抗531bと並列あるいは直列に挿入あるいは配置する。また、図170などにおいても、抵抗R1に並列あるいは直列に抵抗531bを形成または配置してもよい。なお、以後は説明を容易にするため、抵抗531aと抵抗531bは1つの抵抗531とみなして説明を行う。
【0893】
抵抗531aは、チップ抵抗である。そのため、1%以上の精度のものが容易に入手できる。抵抗をIC内に拡散抵抗技術あるいはポリシリパターンを用いて構成すると抵抗値精度が非常に悪い。したがって、基準電流を決定する元となる抵抗531aは精度のよい外付け抵抗とすることが好ましい。チップ抵抗531aは入力端子681aに取り付ける。特にEL表示パネルでは、RGBごとにEL素子15の温特が異なる。したがって、RGBごとの3つの外付け抵抗531aが必要となる。
【0894】
抵抗531の端子電圧はオペアンプ722の−入力となり、この−端子の電圧とオペアンプ722の+端子とは同一電圧となる。したがって、オペアンプ722の+入力電圧がV1とすれば、この電圧と抵抗531で割ったものがトランジスタ3314に流れる電流となる。この電流が基準電流となる。
【0895】
今、抵抗531の抵抗値が100KΩとし、オペアンプ722の+端子の入力電圧がV1=1(V)であれば、抵抗531には1(V)/100KΩ=10(μA)の基準電流が流れる。基準電流の大きさは、2μA以上30μA以下に設定することが好ましい。さらに好ましくは、5μA以上20μA以下に設定することが好ましい。親トランジスタ63に流す基準電流が小さいと、単位電流源484の精度が悪くなる。基準電流が大きすぎると、IC内部で変換するカレントミラー倍率(この場合は低減方向)が大きくなり、カレントミラー回路でのバラツキが大きくなり、先と同様に単位電流源484の精度が悪くなる。以上の事項は、本発明の他の実施例においても適用されることは言うまでもない。また、以下に説明する事項も同様である。
【0896】
以上の構成によれば、オペアンプ722の+入力端子の精度が良好かつ抵抗値精度531が良好であれば、極めて精度のよい基準電流(大きさ、バラツキ精度)を形成できる。オペアンプ722の+端子には、基準電圧回路3311からの基準電圧Vrefを印加する。基準電圧を出力する基準電圧回路3311のICはマキシム社などから多数の品種が販売されている。また、基準電圧Vrefはソースドライバ回路14内に形成することもできる(基準電圧Vrefの内蔵)。基準電圧Vrefの範囲は1(V)以上3(V)以下とすることが好ましい。
【0897】
基準電圧は接続端子681aから入力する。基本的には、このVref電圧をオペアンプ722の+端子に入力すればよい。接続端子681aを+端子間に電子ボリウム回路451が配置されているのは、EL素子15はRGBで発光効率が異なるためである。つまり、RGBの各EL素子15に流す電流と調整し、ホワイトバランスを取るためである。もちろん、抵抗531で調整できる場合は、電子ボリウム451での調整は必要でない。電子ボリウム451の活用としては、EL素子15がRGBで劣化速度が異なることにより再度のホワイトバランス調整である。EL素子15は特に、Bが劣化しやすい。そのため、EL表示パネルを使用していると長年の間にBのEL素子15が暗くなり、画面がイエロー色になる。この場合にB用の電子ボリウム451を調整してホワイトバランスを実施する。もちろん、電子ボリウム451を温度センサ781(図78およびその説明を参照のこと)と連動させて、EL素子の輝度補償あるいはホワイトバランス補償を実施してもよい。
【0898】
電子ボリウム451はIC(回路)14内に内蔵させる(基板71に直接に形成する)。ポリシリコンをパターニングすることにより単位抵抗(R1、R2、R3、R4、・・・・・Rn)を複数個形成し、直列に接続する。また、各単位抵抗間にアナログスイッチ(S1、S2、S2、・・・・・・Sn+1)を配置し、基準電圧Vrefを分圧して電圧を出力する。
【0899】
図331において、トランジスタ3313はバイポーラトランジスタとして図示しているが、これに限定するものではない。図332の(a)はトランジスタ3313をFETとした実施例である。また、トランジスタ3313はIC内14に内蔵させる必要はなく、IC外部に配置してもよいことは言うまでもない。
また、ゲートドライバ回路12内に電源などの発生回路を内蔵させ、また、トランジスタ3313も内蔵させてもよい。
【0900】
また、図331のように基準電圧回路3311の替わりに図332の(b)に図示するように、ツェナーダイオード3321と抵抗531で基準電圧Vrefを発生させてもよい。もちろん、図332の(b)に図示するようにオペアンプ722を用いなくともよい。ツェナーダイオード3321は、基準電圧の可変タイプを採用してもよい。
【0901】
EL表示パネルの画素数が多い場合は、複数のソースドライバIC(回路)14を1つのEL表示パネルに積載する必要がある。この場合は、基準電圧を複数のソースドライバICで共通となるように用いる必要がある。単純には、1つの基準電圧回路3311からの基準電圧Vrefを使用する複数のソースドライバIC14に入力すればよい。問題となるのは、図331の電子ボリウム451を操作(制御)し、オペアンプ722に入力される基準電圧が変化した場合である。
以降の説明を容易にするため、オペアンプの+端子に入力される電圧を調整基準電圧Vrsと呼ぶことにする。Vrsは基準電圧VrefをソースドライバIC14内部で使用する電圧に調整した電圧である。
【0902】
以上のように、本発明は、電流出力の(ソース)ドライバ回路(IC)において、基準電圧を内部で発生または、外部より入力し、この基準電圧より基準電流を発生させ、この基準電流を対応する複数の単位電流源484を構成し、外部からの映像(画像)データ信号により、出力(吸収)する電流を前記単位電流源484の個数を切り替えることにより変化させるものである。
【0903】
調整基準電圧Vrsを使用した場合は、この調整基準電圧Vrsを他のソースドライバ14で使用する必要がある。図333はその実施例である。基準電圧回路3311からの基準電圧Vrefは電子ボリウム回路451aで電圧調整され、調整基準電圧Vrsとなる。この調整基準電圧Vrsはバッファ回路3332に入力される。バッファ回路3332を配置するのは、調整基準電圧出力配線1453に他のソースドライバ14が接続されることによるVrs電圧の変動を抑制するためである。バッファ回路3332の出力Vrsはオペアンプ722の+端子に印加されるとともに、調整基準電圧出力配線3333に印加される。
【0904】
調整基準電圧出力配線3333は調整基準電圧出力端子3341に接続されている。調整基準電圧出力端子3341には配線3331が接続され、この配線3331を介して他のソースドライバ回路14に調整基準電圧Vrsが供給される。
図333では、端子681bとトランジスタ3313のエミッタ端子間に電子ボリウム451bが形成または配置されている。この電子ボリウム451bも構成は電子ボリウム451aと同一である。ただし、電子ボリウム451bは抵抗値の大きさにより基準電流の大きさを変更する。つまり、電子ボリウム451bは、内部のスイッチをオンオフさせることにより、直列抵抗の個数を変化させる。
電子ボリウム451bの抵抗値+抵抗531と、Vrs電圧により、基準電流の大きさが変化する。電子ボリウム451bの最大抵抗は、抵抗531の抵抗の1/5以下にする。電子ボリウム451bの抵抗値のバラツキは、基準電流のバラツキとなってしまうからである。主として電子ボリウム451bは、EL素子15の温特補償に用いる。
【0905】
EL表示パネルで、フルカラー表示を実現するためには、RGBのそれぞれに基準電流を形成(作成)する必要がある。RGBの基準電流の比率でホワイトバランスを調整できる。電流駆動方式の場合は、図251に図示するように、電流Iと輝度Bとが線形の関係がある。また、本発明は、1つの基準電流から単位電流源484が流す電流値を決定する。したがって、基準電流の大きさを決定すれば、単位電流源484が流す電流を決定することができる。そのため、R、G、Bのそれぞれの基準電流を設定すれば、すべての階調におけるホワイトバランスが取れることになる。以上の事項は、ソースドライバ回路14が電流きざみ出力(電流駆動)であることの大きな特徴である。したがって、いかに、RGBの基準電流の大きさを設定できるかがポイントとなる。
【0906】
EL素子の発光効率は、EL材料の蒸着あるいは塗布する膜厚で決定される(支配的である)。膜厚は、ロットごとにほぼ一定である。したがって、EL素子15の形成膜厚をロット管理すれば、EL素子15に流す電流と発光輝度の関係が決定される。つまり、ロットごとに、ホワイトバランスをとるための電流値は固定である。たとえば、RのEL素子15に流す電流をIr(A)、GのEL素子15に流す電流をIg(A)、BのEL素子15に流す電流をIb(A)とすれば、Ir:Ig:Ib=1:2:4の時に、ホワイトバランスが取れることがわかる。したがって、この電流が流れるように、固定抵抗531の値を決定する。R回路の抵抗531RをRr(Ω)、G回路の抵抗531GをRg(Ω)、B回路の抵抗531BをRb(Ω)とし、調整基準電圧VrsがRGBで共通であれば、Rr:Rg:Rb=4:2:1となるように、抵抗値531の値を設定すればよい。このように設定するだけで、本発明のEL表示パネルは全階調にわたって、ホワイトバランスがとれる。この点は、本発明の非常に有効な効果である。
【0907】
R回路の調整基準電圧VrsRは、他のソースドライバ回路14とカスケード接続するために、調整基準電圧出力端子3341Rに接続される。また、G回路の調整基準電圧VrsGも同様に、他のソースドライバ回路14とカスケード接続するために、調整基準電圧出力端子3341Gに接続される。また、B回路の調整基準電圧VrsBも、他のソースドライバ回路14とカスケード接続するために、調整基準電圧出力端子3341Bに接続される。他の点に関して、図333と同様であるので説明を省略する。
【0908】
図334の実施例では、RGBごとに調整基準電圧(VrsR、VrsG、VrsB)を調整基準電圧出力3341から出力するとしたが、これに限定するものではない。RGBごとに電子ボリウム回路451a(451Ra、451Ga、451Ba)で調整が必要でないと時(たとえば、RGBごとに配置または形成された固定抵抗531でホワイトバランス調整、温特補償などができる時など)は、RGBごとの調整基準電圧Vrsの出力は必要でない。また、外部からの基準電圧Vrefをそのまま使用できる(オペアンプ722の+端子入力がVrefとする場合など)場合は、RGBごとの電子ボリウム回路451a(451Ra、451Ga、451Ba)も必要でないことは言うまでもない。
【0909】
ソースドライバ回路(IC)14は基準電圧Vrefを使用するか、カスケード接続のために、調整基準電圧Vrsを使用するかを切り替える必要がある。図335は基準電圧切り替えスイッチ3352を内蔵した本発明のソースドライバ回路(IC)14の実施例である。
【0910】
基準電圧Vrefを使用するか、調整基準電圧Vrsを使用するかを設定するために、本発明ではスイッチ3352の切り替え端子(図示せず)をIC端子として設けており、この端子へのロジック電圧によりスイッチ3352を切り替えることができる。これは、ソースドライバIC14のマスター/スレーブの切り替えスイッチとしても用いていることになる。マスター/スレーブ機能に関しては図250などでも説明しているので説明を省略する。
【0911】
以上に説明した構成を図334に図示する。1つの基準電圧回路3311からの基準電圧Vrefは端子681aからソースドライバ回路14に入力される。この電圧は必要に応じて、各RGBの電子ボリウム回路451a(451Ra、451Ga、451Ba)で電圧調整され、調整基準電圧Vrs(R回路はVrsR、G回路はVrsG、B回路はVrsB)が各RGBのオペアンプ722に入力される。
【0912】
基準電圧切り替えスイッチ3352は、ソースドライバIC14内部の電子ボリウム回路451の出力電圧V2をオペアンプ722の入力とするか、端子3353に印加された外部からの基準電圧V1をオペアンプ722の入力とするかを切り替える。V2電圧をオペアンプ722の入力とする場合は、このIC(回路)14はマスターモードで使用していることになる。この場合は、V2電圧は調整基準電圧出力3341から出力され、調整基準電圧出力3341に接続された配線3331に、スレーブとなるソースドライバIC(回路)14の調整基準電圧入力端子3353が接続されることになる。なお、先にも述べたが、マスター/スレーブの区別なしに複数個のソースドライバ回路(IC)14が1つの基準電圧回路3311からの基準電圧Vrefを入力として動作する時は、切り替えスイッチ3352は不要である。基準電圧VrefまたはIC内部で発生する調整基準電圧Vrsが各ICのオペアンプ722の+端子入力となるからである。また、他の事項については、先に説明しているので説明を省略する。
【0913】
図335で重要な事項として、調整基準電圧入力端子3353が2個具備している点である。ソースドライバIC14内部で、端子3353aと3353bとが接続されている。この点については図337で説明をする。
【0914】
図336は、複数のソースドライバ回路(IC)14を実装した状態を概念的に図示している。図面は、基板71の裏面から透視して観察した状態である(ソースドライバIC14の裏面から観察している)。なお、ベースアノード配線2631、共通アノード配線2642などに関する事項は、図263、図264、図267などで説明しているので、説明を省略する。以上の事項は、図337、図338についても同様である。
【0915】
図336では、調整基準電圧出力3341、3353をソースドライバIC14チップの中央部に配置し、かつ、ソース信号線18の形成方向に平行になる(ICチップの短辺方向に平行になる)ように配置(形成)している。以上のように、形成するのは、端子に接続される配線3331が交差しないようにするためである。
【0916】
ソースドライバIC14aには基準電圧回路3311から配線により端子681aに基準電圧Vrefが印加されている。したがって、ソースドライバIC14aがマスターとして動作する。IC内の切り替えスイッチ3352はV2電圧の入力状態とされている(図335を参照)ソースドライバIC14aに隣接して実装されたソースドライバIC14b、14cはスレーブとして動作する。ソースドライバIC14b、ソースドライバIC14cの切り替えスイッチ3352はV1電圧入力状態とされている(図335を参照のこと)。
【0917】
図336において、ソースドライバIC14aからの調整電圧Vrsは各RGBの調整基準電圧出力端子3341(3341R、3341G、3341B)から出力され、配線3331または3351を介して、ソースドライバIC14b、ソースドライバIC14cの調整電圧入力端子3353(3353R、3353G、3353B)に入力される。この電圧がV2電圧となる。
【0918】
図336のように、各RGBの調整基準電圧出力3341、3353を配置すれば、各RGBに配線3351、3331が交錯することがない。したがって、配線レイアウトが容易になる。また、調整基準電圧出力3341、3351は基準電流が流れるだけであるので、映像信号線のような電位変化が全くない。したがって、ベースアノード線2631と同様に遮光パターンとして利用できる。つまり、ソースドライバIC14の裏面に配置しても、ノイズなどが発生してソースドライバIC14には影響を与えることはない。この効果に関しては、図101、図102、図103などで説明した事項において、ベースアノード線2631を調整基準電圧出力3341(3351)に置き換えることによりそのまま適用できるので説明を省略する。
【0919】
図337は、図335で説明した調整基準電圧入力端子3353を複数個形成した効果の説明図である。図337では、図336と異なり、調整基準電圧出力3341、3353をソースドライバIC14のエッジに形成している。つまり、ICの映像信号入力端子、制御端子と同一辺に並べられて形成または配置されている。
【0920】
ソースドライバIC14aには基準電圧回路3311からの基準電圧Vrefは配線により端子681aに印加されている。したがって、ソースドライバIC14aがマスターとして動作する。IC内の切り替えスイッチ3352はV2電圧の入力状態とされている(図335を参照)ソースドライバIC14aに隣接して実装されたソースドライバIC14b、14cはスレーブとして動作する。ソースドライバIC14b、ソースドライバIC14cの切り替えスイッチ3352はV1電圧入力状態とされている(図335を参照のこと)。
【0921】
図337において、ソースドライバIC14aからの調整電圧Vrsは調整基準電圧出力端子3341から出力される。なお、図335には図示していないが、調整基準電圧出力端子3341は基準電圧入力端子681aの左右に1つずつ形成されている(3341a、3341b)。調整基準電圧Vrsは配線3331または3351を介して、ソースドライバIC14b、ソースドライバIC14cの調整電圧入力端子3353(3353a、3353b)に入力される。この電圧がV2電圧となる。
【0922】
調整基準電圧入力端子3353aと3353b間は図335にも図示するように電気的に接続されている。したがって、ソースドライバIC14aの調整基準電圧出力3341aから出力された電圧VrsはソースドライバIC14bの端子3353bに印加され、この電圧VrsがIC16b内を介して端子3353aに出力される。また、端子3353aは他に隣接して実装されたソースドライバIC14に端子3353に入力される。同様に、ソースドライバIC14aの調整基準電圧出力3341bから出力された電圧VrsはソースドライバIC14cの端子3353aに印加され、この電圧VrsがIC16c内を介して端子3353bに出力される。また、端子3353bは他に隣接して実装されたソースドライバIC14に端子3353に入力される。以上のように端子3353、3341を配置または接続することにより、カスケードにICを接続することできる。
【0923】
図337のように、調整基準電圧出力3341、3353を配置し、また、配線3351、3331をICの裏面に形成すれば、配線3351、3331が交錯することがない。したがって、配線レイアウトが容易になる。また、図336と同様に調整基準電圧出力3341、3351は基準電流が流れるだけであるので、映像信号線のような電位変化が全くない。したがって、ベースアノード線2631と同様に遮光パターンとしても利用できる。つまり、ソースドライバIC14の裏面に配置しても、ノイズなどが発生してソースドライバIC14には影響を与えることはない。この効果に関しては、図103などで説明した事項において、ベースアノード線2631を調整基準電圧出力3341(3351)に置き換えることによりそのまま適用できるので説明を省略する。
【0924】
図337は説明を容易にするため、EL表示装置が単色であるように図示した。EL表示装置は、RGBの3色で構成される。したがって、調整基準電圧出力3341、3353は各RGBで必要である。図338は、各RGBで調整基準電圧出力3341、3353を配置した構成図である。
【0925】
ソースドライバIC14aはマスターとして動作し、ソースドライバIC14aには基準電圧回路3311からの基準電圧Vrefは端子681aに印加されている。基準電圧入力端子681aの左右には、調整基準電圧出力端子3341が配置されている。各RGBの調整基準電圧出力端子3341は、基準電圧入力端子681aを中心に線対称の位置に配置されている。つまり、入力端子681aの左右の端子は3341Ra、3341Rbであり、その外側に3341Ga、3341Gbが配置されている。さらにその外側に3341Ba、3341Bbが配置されている。調整基準電圧出力3341Raと3341RbはソースドライバIC14a内部で接続されている。同様に調整基準電圧出力3341Gaと3341GbもソースドライバIC14a内部で接続されている。また、調整基準電圧出力3341Baと3341BbもソースドライバIC14a内部で接続されている。
【0926】
ソースドライバIC14bはスレーブとして動作し、ソースドライバIC14bにはソースドライバIC14aからの調整基準電圧Vrsが入力される。基準電圧入力端子681aの左右には、調整基準電圧入力端子3353が配置されている。各RGBの調整基準電圧入力端子3353は、基準電圧入力端子681aを中心に線対称の位置に配置されている。つまり、入力端子681aの左右の端子は3353Ra、3353Rbであり、その外側に3353Ga、3353Gbが配置されている。さらにその外側に3353Ba、3353Bbが配置されている。端子3353Raと3353RbはソースドライバIC14a内部で接続されている。同様に、端子3353Gaと3353GbもソースドライバIC14a内部で接続されている。また、端子3353Baと3353BbもソースドライバIC14a内部で接続されている(図335を参照のこと)。
【0927】
ソースドライバIC14aの調整基準電圧出力3341Bbから出力された電圧VrsはソースドライバIC14bの端子3353Baに印加され、この電圧VrsがIC16b内を介して端子3353Bbに出力される。また、端子3353Bbは他に隣接して実装されたソースドライバIC14に端子3353に入力される。ソースドライバIC14aの調整基準電圧出力3341Gbから出力された電圧VrsはソースドライバIC14bの端子3353Gaに印加され、この電圧VrsがIC16b内を介して端子3353Gbに出力される。また、端子3353Gbは他に隣接して実装されたソースドライバIC14に端子3353に入力される。同様に、ソースドライバIC14aの調整基準電圧出力3341Rbから出力された電圧VrsはソースドライバIC14bの端子3353Raに印加され、この電圧VrsがIC16b内を介して端子3353Rbに出力される。また、端子3353Rbは他に隣接して実装されたソースドライバIC14に端子3353に入力される。以上のように端子3353、3341を配置または接続することにより、カスケードにICを容易に接続することできる。
【0928】
図338のように、調整基準電圧出力3341、3353を配置し、また、配線3351、3331をICの裏面に形成すれば、配線3351、3331が交錯することがない。したがって、配線レイアウトが容易になる。また、図336と同様に調整基準電圧出力3341、3351は基準電流が流れるだけであるので、映像信号線のような電位変化が全くない。したがって、ベースアノード線2631と同様に遮光パターンとしても利用できる。つまり、ソースドライバIC14の裏面に配置しても、ノイズなどが発生してソースドライバIC14には影響を与えることはない。この効果に関しては、図101、図102、図103などで説明した事項において、ベースアノード線2631を調整基準電圧出力3341(3351)に置き換えることによりそのまま適用できるので説明を省略する。
【0929】
図77、図78、図79、図80、図81などにおいて、ガンマ電流比率について説明をした。図56の低階調部の単位電流源484に流れる電流と、図57の高階調部の単位電流源484に流れる電流の比率である。高階調部の基準電流はINHとし、低階調部の基準電流をINLとして、この比率(ガンマ電流比率)が所定の範囲となるように設定することが好ましい、一方で基準電流は、基本となる電流であるから、極力1つの電流とし、調整を少なくすることが好ましい(高階調部の基準電流はINHとし、低階調部の基準電流をINLとすれば、各RGBで2つの基準電流の調整が必要となる)。
【0930】
図339は各RGBで基準電流Ibを1つにした構成である。図339の上の回路は、高階調用の電流源であり、下は低階調用の電流源である(正確には、高階調部では、低階調の電流源の電流も流れている)。図339の左部は、図333、図335の回路構成である。
【0931】
トランジスタ3313には元となる基準電流Ibが流れる。高階調用の親トランジスタ471aHには並列に倍率可変用のトランジスタ3392が少なくとも1個以上形成または配置されている。低階調用の親トランジスタ471aLには、そのまま、トランジスタ3314とカレントミラー回路を構成している。したがって、高階調用のカレントミラー回路は、トランジスタ3314とトランジスタ3392+トランジスタ471aHで構成される。トランジスタ3392には直列に倍率可変スイッチ3391が形成または配置されている。スイッチ3391は、アナログスイッチなどが例示される。
【0932】
スイッチ3391をオンオフ制御することにより、トランジスタ471bHに流れる電流を変更することができる。スイッチ3391bをオンすると、トランジスタ3392が2個+トランジスタ471aHに流れる電流が、トランジスタ471bHに流れる。スイッチ3391aをオンすると、トランジスタ3392が1個+トランジスタ471aHに流れる電流が、トランジスタ471bHに流れる。スイッチ3391aと3391bを同時にオンすると、トランジスタ3392が3個+トランジスタ471aHに流れる電流が、トランジスタ471bHに流れる。スイッチ3391はソースドライバIC14へのコマンドにより切り替える。以上のようにスイッチ3391の制御により、ガンマ電流比率を変更することができる。また、基準となる電流はIbのみとなるのでホワイトバランスの調整は非常に容易になる。他の、構成は、図48、図333、図335、図79、図80、図81などで説明しているので説明を省略する。
【0933】
ICチップの出力端子には、出力パッド681が形成または配置されている。この出力パッドと、表示パネルのソース信号線18とが接続される。出力バッド681は、メッキ技術あるいはネイルヘッドボンダ技術によりバンプ(突起)が形成されている。突起の高さは10μm以上40μm以下の高さにする。
【0934】
前記バンプと各ソース信号線18とは導電性接合層(図示せず)を介して電気的に接続されている。導電性接合層は接着剤としてエポキシ系、フェノール系等を主剤とし、銀(Ag)、金(Au)、ニッケル(Ni)、カーボン(C)、酸化錫(SnO2)などのフレークを混ぜた物、あるいは紫外線硬化樹脂などである。導電性接合層は、転写等の技術でバンプ上に形成する。なお、バンプあるいは出力パッド681とソース信号線18との接続は、以上の方式に限定するものではない。また、アレイ基板上にソースドライバIC14を積載せず、フィルムキャリヤ技術を用いてもよい。また、ポリイミドフィルム等を用いてソース信号線18などと接続しても良い。
【0935】
本発明では、前記基準電流回路691が、R用、G用、B用の3系統に分離されているので、発光特性や温度特性をR、G、Bでそれぞれ調整することができ、最適なホワイトバランスを得ることが可能である(図70を参照のこと)。
【0936】
次にプリチャージ回路について説明をする。先にも説明しているが、電流駆動方式では、黒表示時で、画素に書き込む電流が小さい。そのため、ソース信号線18などに寄生容量があると、1水平走査期間(1H)に画素16に十分な電流を書き込むことができないという問題点があった。一般に、電流駆動型発光素子では、黒レベルの電流値は数nA程度と微弱であるため、その信号値で数10pF程度あると思われる寄生容量(配線負荷容量)を駆動することは困難である。
この課題を解決するためには、ソース信号線18に画像データを書き込む前に、プリチャージ電圧を印加し、ソース信号線18の電位レベルを画素のトランジスタ11aの黒表示電流(基本的にはトランジスタ11aはオフ状態)にすることが有効である。このプリチャージ電圧の形成(作成)には、画像データの上位ビットをデコードすることにより、黒レベルの定電圧出力を行うことが有効である。
【0937】
図65に、本発明のプリチャージ機能を有した電流出力方式のソースドライバIC(回路)14の一例を示す。図65では、6ビットの定電流出力回路の出力段にプリチャージ機能を搭載した場合を示している。図65において、プリチャージ制御信号は、画像データD0〜D5の上位3ビットD3、D4、D5がすべて0である場合をNOR回路652でデコードし、水平同期信号HDによるリセット機能を有するドットクロックCLKのカウンタ回路651の出力とのAND回路653をとり、一定期間黒レベル電圧Vpを出力するように構成されている。他の場合は、電流出力段654(具体的には図48、図56、図57などの構成である)からの出力電流がソース信号線18に印加される(ソース信号線18からプログラム電流Iwを吸収する)。この構成により、画像データが黒レベルに近い0階調目〜7階調目の場合、1水平期間のはじめの一定期間だけ黒レベルに相当する電圧が書き込まれて、電流駆動の負担が減り、書き込み不足を補うことが可能となる。なお、完全黒表示を0階調目とし、完全白表示を63階調目とする(64階調表示の場合)。
【0938】
図65では、プリチャージ電圧を印加すると、内部配線483のB点にプリチャージ電圧が印加される。したがって、プリチャージ電圧は電流出力段654にも印加されることになる。しかし、電流出力段654は定電流回路であるから、高インピーダンスである。そのため、定電流回路654にプリチャージ電圧が印加されても回路の動作上問題は発生しない。なお、電流出力段654にプリチャージ電圧が印加されないようにするには、図65のA点で切断し、スイッチ655を配置すればよい(図66を参照のこと)。前記スイッチはプリチャージスイッチ481aと連動させ、プリチャージスイッチ481aがオンしている時にはオフになるように制御する。
【0939】
プリチャージは全階調範囲で実施してもよいが、好ましくは、プリチャージを行う階調は、黒表示領域に限定すべきである。つまり、書き込み画像データを判定し、黒領域階調(低輝度、つまり、電流駆動方式では、書き込み電流が小さい(微小))を選択しプリチャージする(選択プリチャージと呼ぶ)。全階調データに対し、プリチャージすると、今度は、白表示領域で、輝度の低下(目標輝度に到達しない)が発生する。また、画像に縦筋が表示されるという課題が発生する場合がある。
【0940】
好ましくは、階調データの階調0から全階調の1/8の領域の階調領域で、選択プリチャージを行う(たとえば、64階調の時は、0階調目から7階調目までの画像データの時、プリチャージを行ってから、画像データを書き込む)。さらに、好ましくは、階調データの階調0から1/16の領域の階調で、選択プリチャージを行う(たとえば、64階調の時は、0階調目から3階調目までの画像データと時、プリチャージを行ってから、画像データを書き込む)。
【0941】
特に黒表示で、コントラストを高くするためには、階調0のみを検出してプリチャージする方式も有効である。極めて黒表示が良好になる。階調0のみをプリチャージする方法は、画像表示に与える弊害の発生が少ない。したがって、最もプリチャージ技術として採用することが好ましい。
【0942】
なお、プリチャージの電圧、階調範囲は、R、G、Bで異ならせることも有効である。EL表示素子15は、R、G、Bで発光開始電圧、発光輝度が異なっているからである。たとえば、Rは、階調データの階調0から1/8の領域の階調で、選択プリチャージを行う(たとえば、64階調の時は、01階調目から7階調目までの画像データの時、プリチャージを行ってから、画像データを書き込む)。他の色(G、B)は、階調データの階調0から1/16の領域の階調で、選択プリチャージを行う(たとえば、64階調の時は、0階調目から3階調目までの画像データと時、プリチャージを行ってから、画像データを書き込む)などの制御を行う。また、プリチャージ電圧も、Rは7(V)であれば、他の色(G、B)は、7.5(V)の電圧をソース信号線18に書き込むようにする。最適なプリチャージ電圧は、EL表示パネルの製造ロットで異なることが多い。したがって、プリチャージ電圧は、外部ボリウムなどで調整できるように構成しておくことが好ましい。この調整回路も電子ボリウム回路を用いることにより容易に実現できる。
【0943】
なお、プリチャージ電圧は、図1のアノード電圧Vdd−0.5(V)以下、アノード電圧Vdd−2.5(V)以内にすることが好ましい。
【0944】
階調0のみをプリチャージする方法にあっても、R、G、Bの一色あるいは2色を選択してプリチャージする方法も有効である。画像表示に与える弊害の発生が少ない。また、画面輝度が所定輝度以下あるいは所定輝度以上の時に、プリチャージすることも有効である。特に画面50の輝度が低輝度の時は、黒表示が困難である。低輝度の時に、0階調プリチャージなどのプリチャージ駆動を実施することにより画像のコントラスト感が良好になる。
【0945】
また、全くプリチャージしない第0モード、階調0のみをプリチャージする第1モード、階調0から階調3の範囲でプリチャージする第2モード、階調0から階調7の範囲でプリチャージする第3モード、全階調の範囲でプリチャージする第4モードなどを設定し、これらをコマンドで切り替えるように構成することが好ましい。これらは、ソースドライバIC(回路)14内においてロジック回路を構成(設計)することにより容易に実現できる。
【0946】
図66は選択プリチャージ回路部の具体化構成図である。PVはプリチャージ電圧の入力端子である。外部入力あるいは、電子ボリウム回路により、R、G、Bで個別のプリチャージ電圧が設定される。なお、R、G、Bで個別のプリチャージ電圧を設定するとしたがこれに限定するものではない。R、G、Bで共通であってもよい。プリチャージ電圧は、画素16の駆動用トランジスタ11aのVtに相関するものであり、この画素16はR、G、B画素で同一だからである。
画素16の駆動用トランジスタ11aのW/L比などがR、G、Bで異ならせている(異なった設計となっている)場合は、プリチャージ電圧を異なった設計に対応して調整することが好ましい。たとえば、駆動用トランジスタ11aのチャンネル長Lが大きくなれば、トランジスタ11aのダイオード特性は悪くなり、ソース−ドレイン(SD)電圧は大きくなる。したがって、プリチャージ電圧は、ソース電位(Vdd)に対して低く設定する必要がある。
【0947】
プリチャージ電圧PVはアナログスイッチ561に入力されている。このアナログスイッチのW(チャンネル幅)はオン抵抗を低減するために、10μm以上にする必要がある。しかし、あまりWが大きいと、寄生容量も大きくなるので100μm以下にする。さらに好ましくは、チャンネル幅Wは15μm以上60μm以下にすることが好ましい。
【0948】
なお、この選択プリチャージは、階調0のみをプリチャージするとか、階調0から階調7の範囲でプリチャージするとか固定してもよいが、低階調流域(図79の階調0から階調R1もしくは階調(R1−1))を選択プリチャージするというように、低階調領域と連動させてもよい。つまり、選択プリチャージは、低階調領域が階調0から階調R1の時はこの範囲で実施し、低階調領域が階調0から階調R2の時はこの範囲で実施するように連動させて実施する。なお、この制御方式の方が他の方式に比較して、ハード規模が小さくなる。
【0949】
以上の信号の印加状態により、スイッチ481aがオンオフ制御され、スイッチ481aオンの時、プリチャージ電圧PVがソース信号線18に印加される。なお、プリチャージ電圧PVを印加する時間は、別途形成したカウンタ(図示せず)により設定される。このカウンタはコマンドにより設定できるように構成されている。また、プリチャージ電圧の印加時間は1水平走査期間(1H)の1/100以上1/5以下の時間に設定することが好ましい。たとえば、1Hが100μsecとすれば、1μsec以上20μsec(1Hの1/100以上1Hの1/5以下)とする。さらに好ましくは、2μsec以上10μsec(1Hの2/100以上1Hの1/10以下)とする。
【0950】
図67は図65あるいは図66の変形例である。図67は入力画像データに応じてプリチャージするかしないかを判定し、プリチャージ制御を行うプリチャージ回路である。たとえば、画像データが階調0のみの時にプリチャージを行う設定、画像データが階調0、1のみの時にプリチャージを行う設定、階調0は必ずプリチャージし、階調1が所定以上連続して発生する場合にプリチャージする設定を行うことができる。
【0951】
図67は、本発明のプリチャージ機能を有した電流出力方式のソースドライバIC(回路)14の一例を示す。図67では、6ビットの定電流出力回路の出力段にプリチャージ機能を搭載した場合を示している。図67において、一致回路671は、画像データD0〜D5に応じてデコードし、水平同期信号HDによるリセット機能を有するREN端子入力、ドットクロックCLK端子入力でプリチャージするかしないかを判定する。また、一致回路671はメモリを有しており、数Hあるいは数フィールド(フレーム)の画像データによるプリチャージ出力結果を保持している。保持結果にもとづき、プリチャージするか否かを判定し、プリチャージ制御する機能を有する。たとえば、階調0は必ずプリチャージし、階調1が6H(6水平走査期間)以上連続して発生する場合にプリチャージする設定を行うことができる。また、階調0、1は必ずプリチャージし、階調2が3F(3フレーム期間)以上連続して発生する場合にプリチャージする設定を行うことができる。
【0952】
一致回路671の出力と、カウンタ回路651の出力とが、AND回路653でANDされ、一定期間黒レベル電圧Vpを出力するように構成されている。他の場合は、図52などで説明した電流出力段654からの出力電流がソース信号線18に印加される(ソース信号線18からプログラム電流Iwを吸収する)。
他の構成は、図65、図66などと同等あるいは類似であるので説明を省略する。なお、図67ではプリチャージ電圧はA点に印加しているが、B点に印加してもよいことはいうまでもない(図66も参照のこと)。
以上のように、プリチャージ印加時間は、R、G、Bで異ならせたりすることも良好な結果が得られる。たとえば、Rのプリチャージ時間をG、Bのプリチャージ時間よりも長くするなどである。これば、有機ELなどでは、RGBの各材料で発光開始時間などが異なるからである。また、次にソース信号線18に印加する画像データにより、プリチャージ電圧PV印加時間を可変することによっても良好な結果が得られる。たとえば、完全黒表示の階調0では印加時間を長くし、階調4ではそれよりも短くするなどである。また、1H前の画像データと次に印加する画像データの差を考慮して、印加時間を設定することも良好な結果を得ることができる。たとえば、1H前にソース信号線に画素を白表示にする電流と書き込み、次の1Hに、画素に黒表示にする電流を書き込む時は、プリチャージ時間を長くする。黒表示の電流は微小であるからである。逆に、1H前にソース信号線に画素を黒表示にする電流と書き込み、次の1Hに、白素に黒表示にする電流を書き込む時は、プリチャージ時間を短くするか、もしくはプリチャージを停止する(行わない)。白表示の書き込み電流は大きいからである。
【0953】
また、印加する画像データに応じてプリチャージ電圧を変化かえることも有効である。黒表示の書き込み電流は微小であり、白表示の書き込み電流は大きいからである。したがって、低階調領域になるにしたがって、プリチャージ電圧を高く(Vddに対して。なお、画素TFT11aがPチャンネルの時)し、高階調領域になるにしたがって、プリチャージ電圧を低く(画素TFT11aがPチャンネルの時)する。
【0954】
プログラム電流オープン端子(PO端子)が“0”の時は、スイッチ481bがオフ状態となり、IL端子およびIH端子とソース信号線18とは切り離される(Iout端子が、ソース信号線18と接続されている)。したがって、プログラム電流Iwはソース信号線18には流れない。PO端子はプログラム電流Iwをソース信号線に印加している時は、“1”とし、スイッチ481bをオンして、プログラム電流Iwをソース信号線18に流す。
【0955】
PO端子に“0”を印加し、スイッチ481bをオープンにする時は、表示領域のいずれの画素行も選択されていない時である。電流源484は入力データ(D0〜D5)に基づいて電流をたえず、ソース信号線18から引き込んでいる。この電流が選択された画素16のVdd端子からTFT11aを介してソース信号線18に流れ込む電流である。したがって、いずれの画素行も選択されていない時は、画素16からソース信号線18に電流が流れる経路がない。いずれの画素行も選択されていない時とは、任意の画素行が選択され、次の画素行が選択されるまでの間に発生する。なお、このようないずれの画素(画素行)も選択されず、ソース信号線18に流れ込む(流れ出す)経路がない状態を、全非選択期間と呼ぶ。
【0956】
この状態で、IOUT端子がソース信号線18に接続されていると、オンしている単位電流源484(実際にはオンしているのはD0〜D5端子のデータにより制御されるスイッチ481であるが)に電流が流れる。そのため、ソース信号線18の寄生容量に充電された電荷が放電し、ソース信号線18の電位が、急激に低下する。
【0957】
以上のように、ソース信号線18の電位が低下すると、本来ソース信号線18に書き込む電流により、元の電位まで回復するのに時間を要するようになってしまう。
【0958】
この課題を解決するため、本発明は、全非選択期間に、PO端子に“0”を印加し、図66のスイッチ481bをオフとして、IOUT端子とソース信号線18とを切り離す。切り離すことにより、ソース信号線18から電流源484に電流が流れ込むことはなくなるから、全非選択期間にソース信号線18の電位変化は発生しない。以上のように、全非選択期間にPO端子を制御し、ソース信号線18から電流源を切り離すことにより、良好な電流書き込みを実施することができる。
【0959】
また、画面に白表示領域(一定の輝度を有する領域)の面積(白面積)と、黒表示領域(所定以下の輝度の領域)の面積(黒面積)が混在し、白面積と黒面積の割合が一定の範囲の時、プリチャージを停止するという機能を付加することは有効である(適正プリチャージ)。この一定の範囲で、画像に縦筋が発生するからである。もちろん、逆に一定の範囲で、プリチャージするという場合もある。
【0960】
また、画像が動いた時、画像がノイズ的になるからである。適正プリチャージは、演算回路で白面積と黒面積に該当する画素のデータをカウント(演算)することにより、容易に実現することができる。また、適正プリチャージは、R、G、Bで異ならせることも有効である。EL表示素子15は、R、G、Bで発光開始電圧、発光輝度が異なっているからである。たとえば、Rは、所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比が1:20以上でプリチャージを停止または開始し、GとBは、所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比が1:16以上でプリチャージを停止または開始するという構成である。なお、実験および検討結果によれば、有機ELパネルの場合、所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比が1:100以上(つまり、黒面積が白面積の100倍以上)でプリチャージを停止することが好ましい。さらには、所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比が1:200以上(つまり、黒面積が白面積の200倍以上)でプリチャージを停止することが好ましい。
【0961】
プリチャージ電圧PVは、画素16の駆動TFT11aがPチャンネルの場合、Vdd(図1を参照)に近い電圧をソースドライバ回路(IC)14から出力する必要がある。しかし、このプリチャージ電圧PVがVddに近いほど、ドライバ回路(IC)14は高耐圧プロセスの半導体を使用する必要がある(高耐圧といっても、5(V)〜10(V)であるが、しかし、5(V)耐圧を超えると、半導体プロセス価格は高くなる点が課題である。したがって、5(V)耐圧のプロセスを採用することのより高精細、低価格のプロセスを使用することができる)。
【0962】
画素16の駆動用TFT11aのダイオード特性が良好で白表示のオン電流が確保した時、5(V)以下であれば、ソースドライバIC14も5(V)プロセスを使用できるから問題は発生しない。しかし、ダイオード特性が5(V)を越えると時、問題となる。特に、プリチャージは、TFT11aのソース電圧Vddに近いプリチャージ電圧PVを印加する必要があるので、ソースドライバIC14から出力することができなくなる。
【0963】
図260は、この課題を解決するパネル構成である。図260では、アレイ71側にスイッチ回路481を形成している。ソースドライバIC14からは、スイッチ481のオンオフ信号を出力する。このオンオフ信号は、アレイ71に形成されたレベルシフト回路2591で昇圧され、スイッチ481をオンオフ動作させる。なお、スイッチ481およびレベルシフト回路2591が画素のTFTを形成するプロセスで同時に、もしくは順次に、形成する。もちろん、外付け回路(IC)で別途形成し、アレイ71上に実装などしてもよい。
【0964】
オンオフ信号は、先に説明したプリチャージ条件に基づいて、ソースドライバIC14の端子761aから出力される。したがって、プリチャージ電圧の印加、駆動方法は図260の実施例においても適用できることは言うまでもない。端子761aから出力される電圧(信号)は、5(V)以下と低い。この電圧(信号)がレベルシフタ回路2591でスイッチ481のオンオフロジックレベルまで振幅が大きくされる。
【0965】
以上のように構成することにより、ソースドライバ回路(IC)14はプログラム電流Iwを駆動できる動作電圧範囲の電源電圧で十分になる。プリチャージ電圧PVは、動作電圧が高いアレイ基板71で課題はなくなる。したがって、プリチャージもVdd電圧まで十分印加できるようになる。
【0966】
図66のスイッチ回路481aもソースドライバ回路(IC)14内に形成(配置)するとなると耐圧が問題となる。たとえば、画素16のVdd電圧が、ソースドライバIC14の電源電圧よりも高い場合、ソースドライバIC14の端子761にソースドライバIC14を破壊するような電圧が印加される危険があるからである。
【0967】
この課題を解決する実施例が図259の構成である。アレイ基板71にスイッチ回路481を形成(配置)している。スイッチ回路481の構成などは図260で説明した構成、仕様などと同一または近似である。
【0968】
図91、図92において、スイッチ481はソースドライバIC14の出力よりも先で、かつソース信号線18の途中に配置されている。スイッチ481がオンすることにより、画素16をプログラムする電流Iwがソースドライバ回路(IC)14に流れ込む。スイッチ481がオフすることにより、ソースドライバ回路(IC)14はソース信号線18から切り離される。
【0969】
図260と同様に端子761aから出力される電圧(信号)は、5(V)以下と低い。この電圧(信号)がレベルシフタ回路2591でスイッチ481のオンオフロジックレベルまで振幅が大きくされる。
【0970】
以上のように構成することにより、ソースドライバ回路(IC)14はプログラム電流Iwを駆動できる動作電圧範囲の電源電圧で十分になる。また、スイッチ481もアレイ71の電源電圧で動作するため、画素16からVdd電圧がソース信号線18に印加されてもスイッチ481が破壊することはなく、また、ソースドライバ回路(IC)14が破壊されることもない。
【0971】
なお、図259のソース信号線18の途中に配置(形成)されたスイッチ481とプリチャージ電圧PV印加用スイッチ481の双方をアレイ基板71に形成(配置)してもよいことは言うまでもない(図259+図260の構成)。
【0972】
図223は図67に加えて、プリチャージ電圧を階調に応じて変化できるように構成した実施例である。図223では印加する画像データに応じてプリチャージ電圧を変化させることが容易に実現できる。プリチャージ電圧は画像データ(D3〜D0)によって、電子ボリウム451により変化させることができる。図223では、D3〜D0ビットは電子ボリウムに接続されていることから、低階調のプリチャージ電圧が変更できるようにしていることがわかる。これは、黒表示の書き込み電流は微小であり、白表示の書き込み電流は大きいからである。したがって、低階調領域になるにしたがって、プリチャージ電圧を高くする。画素16の駆動用トランジスタ11aをPチャンネルとしているため、アノード電圧(Vdd)がもっと黒表示電圧である。高階調領域になるにしたがって、プリチャージ電圧を低く(画素トランジスタ11aがPチャンネルの時)する。つまり、低階調表示では、電圧プログラム方式が実施され、高階調表示(白表示)では、電流プログラム方式が実施されていることになる。
【0973】
図223のプリチャージ回路では、階調0のみをプリチャージするとか、階調0から階調7の範囲でプリチャージするとかを選択できる。また、各階調に対するプリチャージ電圧も電子ボリウム451で変更できる。他の構成は、図65、図66、図67と同様であるので説明を省略する。
【0974】
ソース信号線18に印加する画像データにより、プリチャージ電圧PV印加時間を可変することによっても良好な結果が得られる。たとえば、完全黒表示の階調0では印加時間を長くし、階調4ではそれよりも短くするなどである。また、1H前の画像データと次に印加する画像データの差を考慮して、印加時間を設定することも良好な結果を得ることができる。たとえば、1H前にソース信号線に画素を白表示にする電流と書き込み、次の1Hに、画素に黒表示にする電流を書き込む時は、プリチャージ時間を長くする。黒表示の電流は微小であるからである。逆に、1H前にソース信号線に画素を黒表示にする電流と書き込み、次の1Hに、白素に黒表示にする電流を書き込む時は、プリチャージ時間を短くするか、もしくはプリチャージを停止する(行わない)。白表示の書き込み電流は大きいからである。
【0975】
印加する画像データに応じてプリチャージ電圧を変化かえることも有効である。黒表示の書き込み電流は微小であり、白表示の書き込み電流は大きいからである。したがって、低階調領域になるにしたがって、プリチャージ電圧を高く(Vddに対して。なお、画素トランジスタ11aがPチャンネルの時)し、高階調領域になるにしたがって、プリチャージ電圧を低く(画素トランジスタ11aがPチャンネルの時)するという制御方法も有効である。
【0976】
以下、理解を容易にするため、図66を中心に説明する。なお、以下に説明する事項は図65、図67のプリチャージ回路にも適用できることは言うまでもない。
【0977】
プログラム電流オープン端子(PO端子)が“0”の時は、スイッチ655がオフ状態となり、IL端子およびIH端子とソース信号線18とは切り離される(Iout端子が、ソース信号線18と接続されている)。したがって、プログラム電流Iwはソース信号線18には流れない。PO端子はプログラム電流Iwをソース信号線に印加している時は、“1”とし、スイッチ655をオンして、プログラム電流Iwをソース信号線18に流す。
【0978】
PO端子に“0”を印加し、スイッチ655をオープンにする時は、表示領域のいずれの画素行も選択されていない時である。単位トランジスタ484は入力データ(D0〜D5)に基づいて電流をたえず、ソース信号線18から引き込んでいる。この電流が選択された画素16のVdd端子からトランジスタ11aを介してソース信号線18に流れ込む電流である。したがって、いずれの画素行も選択されていない時は、画素16からソース信号線18に電流が流れる経路がない。いずれの画素行も選択されていない時とは、任意の画素行が選択され、次の画素行が選択されるまでの間に発生する。なお、このようないずれの画素(画素行)も選択されず、ソース信号線18に流れ込む(流れ出す)経路がない状態を、全非選択期間と呼ぶ。
【0979】
この状態で、出力端子681がソース信号線18に接続されていると、オンしている単位トランジスタ484(実際にはオンしているのはD0〜D5端子のデータにより制御されるスイッチ481であるが)に電流が流れる。そのため、ソース信号線18の寄生容量に充電された電荷が放電し、ソース信号線18の電位が、急激に低下する。以上のように、ソース信号線18の電位が低下すると、本来ソース信号線18に書き込む電流により、元の電位まで回復するのに時間を要するようになってしまう。
【0980】
この課題を解決するため、本発明は、全非選択期間に、PO端子に“0”を印加し、図66のスイッチ655をオフとして、出力端子681とソース信号線18とを切り離す。切り離すことにより、ソース信号線18から単位トランジスタ484に電流が流れ込むことはなくなるから、全非選択期間にソース信号線18の電位変化は発生しない。以上のように、全非選択期間にPO端子を制御し、ソース信号線18から電流源を切り離すことにより、良好な電流書き込みを実施することができる。
【0981】
また、画面に白表示領域(一定の輝度を有する領域)の面積(白面積)と、黒表示領域(所定以下の輝度の領域)の面積(黒面積)が混在し、白面積と黒面積の割合が一定の範囲の時、プリチャージを停止するという機能を付加することは有効である(適正プリチャージ)。この一定の範囲で、画像に縦筋が発生するからである。もちろん、逆に一定の範囲で、プリチャージするという場合もある。また、画像が動いた時、画像がノイズ的になるからである。適正プリチャージは、演算回路で白面積と黒面積に該当する画素のデータをカウント(演算)することにより、容易に実現することができる。
【0982】
プリチャージ制御は、R、G、Bで異ならせることも有効である。EL表示素子15は、R、G、Bで発光開始電圧、発光輝度が異なっているからである。たとえば、Rは、所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比が1:20以上でプリチャージを停止または開始し、GとBは、所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比が1:16以上でプリチャージを停止または開始するという方法が例示される。なお、実験および検討結果によれば、有機ELパネルの場合、所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比が1:100以上(つまり、黒面積が白面積の100倍以上)でプリチャージを停止することが好ましい。さらには、所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比が1:200以上(つまり、黒面積が白面積の200倍以上)でプリチャージを停止することが好ましい。
【0983】
さらに、プリチャージについて説明をする。図232はプリチャージ回路の他の実施例である。図66の実施例との差異は、プリチャージイネーブル(PEN)とプリチャージセレクト(PSL)などによりプリチャージスイッチ481aが制御される点である。なお、制御スイッチをOPVとする。なお、電流出力段のスイッチ656はPO信号により制御される。
【0984】
本発明のこの実施例では、プリチャージするかしないかは、画像データにより決定される。この制御として、PSL信号、PEN信号は重要な機能を発揮する。
【0985】
以前にも説明をしたが、図235に図示するように、RGBの画像データ(RDATA、GDATA、BDATA)は各8ビットである。RGB各8ビットの画像データは、ガンマ回路834でガンマ変換されて、10ビット信号となる。ガンマ変換された信号は、フレームレートコントロール(FRC)回路835でFRC処理されて、6ビットの画像データに変換される。プリチャージ制御回路(PC)2351は、変換された6ビットの画像データからプリチャージ制御信号(プリチャージする時はHレベルとし、プリチャージしない時はLレベルとする)を発生させる。このプリチャージを発生させる方式については後に説明をする。
【0986】
図236は、ソースドライバIC(回路)14のプリチャージ回路2363を中心とするブロック図である。プリチャージ回路2363とは、図66、図232、図233などの回路が該当する。プリチャージ制御回路2351によりプリチャージ制御信号PC信号(赤(RPC)、緑(GPC)、青(BPC))が出力される。このPC信号は図235に図示するコントロールIC81のプリチャージ制御回路2351により発生し、PC信号は、図236に図示するソースドライバIC14のセレクタ回路2362に入力される。
【0987】
セレクタ回路2362は、メインクロックに同期して出力段に対応するラッチ回路2361に順次ラッチしていく。ラッチ回路2361はラッチ回路2361aとラッチ回路2361bの2段構成である。ラッチ回路2361bは水平走査クロック(1H)に同期してプリチャージ回路2363にデータを送出する。つまり、セレクタは、1画素行分の画像データおよびPCデータを順次ラッチしていき、水平走査クロック(1H)に同期して、ラッチ回路2361bでデータをストアする。
【0988】
なお、図236では、ラッチ回路2361のR、G、BはRGBの画像データ6ビットのラッチ回路であり、Pはプリチャージ信号(RPC、GPC、BPC)の3ビットをラッチするラッチ回路である。
【0989】
プリチャージ回路2363は、ラッチ回路2361bの出力がHレベルの時、スイッチ481aをオンさせ、ソース信号線18にプリチャージ電圧を出力する。電流出力回路654は画像データに応じて、プログラム電流をソース信号線18に出力する。
【0990】
図235、図236の構成を概略的に図示すれば、図237の構成となる。なお、図237、図238は図228のように、1つの表示パネルに複数のソースドライバIC(回路)14を積載した構成(ソースドライバICのカソード接続)である。また、図237、図238のCSEL1、CSEL2はICチップのセレクト信号である。CSEL信号によりどちらにICチップを選択し、画像データおよびPC信号を入力するかを決定する。
【0991】
図236、図237の構成では、各RGB画像データに対応して、PC信号を発生させている。プリチャージの印加は、以上のようにRGBごとに行うことが好ましい。しかし、動画表示、自然画表示では、RGBごとにプリチャージするかしないかを判断する必要がない場合が多い。つまり、RGBを輝度信号に変換し(換算し)、輝度によりプリチャージをするかしないかを判断してもよい。このようにしたのが、図238の構成である。図237の構成では、PC信号は3ビット必要である(RPC、GPC、BPC)が、図238の構成では、PC信号はRGBPCの1ビットでよい。したがって、図236のラッチ回路2361においても、Pは1ビットのラッチでよい。なお、以降の説明では、説明を容易にする点、作図を容易にする観点から、RGBを考慮せずに説明を行う。
【0992】
以上の本発明の構成は、コントローラ81が画像データに基づいてPC信号(プリチャージ制御信号)を発生する点、ソースドライバIC14がPC信号をラッチし1Hの同期信号に同期してソース信号線18に印加する点に特徴がある。また、コントローラ81は図235に図示するように、プリチャージモード(PMODE)信号により、プリチャージ信号の発生を容易に変更することができる。たとえば、PMODEとは、階調0のみをプリチャージするモード、階調0−7など一定の階調範囲をプリチャージするモード、画像データが明るい画像データから暗い画像データに変化する時にプリチャージするモード、一定のフレームで連続して低階調表示となる時に、プリチャージするモードなどが例示される。
【0993】
なお、1画素のデータについてプリチャージするかしないかを判断することに限定するものではない。たとえば、複数画素行の画像データにもとづいてプリチャージ判断をおこなってもよい。また、プリチャージを行う周辺画素の画像データを勘案して(たとえば、重み付け処理など)プリチャージ判断を行っても良い。また、動画と静止画でプリチャージ判断を変化する方法も例示される。以上事項は、画像データに基づき、コントローラがプリチャージ信号を発生することにより、良好な汎用性が発揮される点が重要である。以降、このプリチャージ判断とプリチャージモードを中心に説明をする。
【0994】
なお、本発明において、プリチャージ駆動では、プリチャージ電圧を出力するとして説明をするが、これに限定するものではない。1水平走査期間よりも短く、プログラム電流よりも大きい電流をソース信号線18に書き込む方式でもよい。つまり、プリチャージ電流をソース信号線18に書込み、その後にプログラム電流をソース信号線18に書き込む方式でもよい。プリチャージ電流も物理的には電圧変化を引き起こしていることには差異はない。プリチャージをプリチャージ電流で行う方式も本発明のプリチャージ駆動の範疇である。たとえば、図223では電子ボリウム451を切り換えることによりプリチャージ電圧が変化する。この電子ボリウム451を電流出力の電子ボリウムに変更すればよい。変更は複数のカレントミラー回路を組み合わせることにより容易に実現できる。また、図232、図233にあっては、プリチャージ電圧Vpをカレントミラー回路からなる電流出力に変更すればよい。本発明では説明を容易にするため、プリチャージ駆動はプリチャージ電圧で行うとして説明をする。
【0995】
また、プリチャージ電圧(電流)の印加は、一定のプリチャージ電圧(電流)を印加することに限定するものではない。たとえば、複数のプリチャージ電圧をソース信号線に印加してもよい。たとえば、第1のプリチャージ電圧5(V)を5(μsec)印加した後、第2のプリチャージ電圧4.5(V)を5(μsec)印加する方法である。その後に、プログラム電流Iwをソース信号線18に印加する。また、プリチャージ電圧を鋸波状に変化させたものでもよい。また、矩形波を印加してもよい。また、正規のプログラム電流(電圧)にプリチャージ電圧(電流)を重畳させてもよい。また、プリチャージ電圧(電流)の大きさ、プリチャージ電圧(電流)の印加期間は、画像データに対応させて変化させてもよい。
【0996】
また、本発明は電流駆動方式において、プリチャージ電圧(電流)を印加するとして説明をするが、プリチャージ駆動は、電圧駆動方式でも効果を発揮する。電圧駆動方式では、EL素子15を駆動する駆動用トランジスタサイズが大きいため、ゲート容量が大きい。そのため、正規のプログラム電圧が書き込みにくいという課題がある。この課題に対して、プログラム電圧を印加する前に、プリチャージを実施することにより、駆動用トランジスタをリセット状態にすることができ、良好な書込みを実現できる。したがって、本発明のプリチャージ駆動方式は、電流プログラム駆動に限定されるものではない。本発明の実施例では、説明を容易にするために、電流プログラム駆動の画素構成(図1などを参照のこと)を例示して説明をする。
【0997】
また、本発明の実施例において、プリチャージ駆動方式は、駆動用トランジスタ11aのみに作用するものではない。たとえば、図38の画素構成において、カレントミラー回路を構成するトランジスタ11aにも作用して効果を発揮する。本発明のプリチャージ駆動方式は、ソースドライバIC(回路)14からみたソース信号線18の寄生容量を充放電することを1つの目的としているが、当然のことながらソースドライバIC(回路)14内の寄生容量も充放電されることも目的としている。
【0998】
また、プリチャージ電圧(電流)は、黒表示を良好にすることを1つの目的としているが、これに限定されるものではない。白表示を書込み易くする白書込みプリチャージ電圧(電流)を印加すれば、良好な白表示も実現できる。つまり、本発明のプリチャージ駆動とは、プログラム電流(プログラム電圧)を書き込む前に、前記プログラム電流(プログラム電圧)を書込み易くするための、所定の電圧(電流)を印加し、予備充電するものである。
【0999】
また、本発明は、黒表示でプリチャージするとして説明をするが、これは、基本的には駆動用トランジスタ11aからソースドライバIC(回路)14に吸い込み電流で実施する場合である。駆動用トランジスタ11aなどがNチャンネルトランジスタの場合は、ソースドライバIC(回路)14からは吐き出し電流でプログラムすることになる。この場合は、白表示で書込みにくい画素構成の場合も発生する。したがって、本発明のプリチャージ駆動方法は、ソース信号線18などを所定電位に変化させるものであって、白表示でプリチャージするとか、黒表示でプリチャージするとかは実施形態にすぎない。したがって、これらに限定されるものではない。
【1000】
プリチャージ電圧(電流)の印加タイミングは、プログラム電圧(電流)を書き込む画素行を選択した状態でプリチャージ電圧(電流)を書き込むことが好ましいが、これに限定するものではなく、画素行が非選択の状態で、ソース信号線18にプリチャージ電圧(電流)を印加して予備充電を行ない、その後、プログラム電流(電圧)を書き込む画素行を選択してもよい。
【1001】
また、プリチャージ電圧は、ソース信号線18に印加するとしているが、他の方式も例示される。たとえば、アノード端子への印加電圧(Vdd)またはカソード端子への印加電圧(Vss)を変化させてもよい(プリチャージ電圧を印加)。アノード電圧またはカソード電圧を変化させることにより、駆動用トランジスタ11aの書込み能力が拡大される。したがって、プリチャージ効果が発揮される。特に、アノード電圧(Vdd)をパルス的に変化させる方式を実施する効果が高い。
【1002】
図239の(a)は階調0のみをプリチャージした時の説明図である。階調0のみのプリチャージは階調飛びがなく、良好な黒表示を実現できるので好ましい方法である。図239において、行番号は、画素行の番号を示している。画素行は、第1画素行からn画素行まで順次画像データが書き換えられ、最終画素行nまで電流プログラムがされると、また、第1画素行から電流プログラムが開始される。
【1003】
画像データは、64階調の画像データである。画像データは0から63の値をとる。当然ながら、256階調の時は、0から255までの値をとる。PSLはプリチャージセレクト信号であり、Hレベル(記号H)のとき、プリチャージ電圧の出力が許可させる。Lレベルの時は、プリチャージ電圧は出力されない。PENはプリチャージイネーブル信号である。このPENはコントローラ81の判断により出力される信号である。つまり、コントローラは画像データに基づいて、PEN信号をHまたはLレベルにする。PENがHレベルの時は、プリチャージをするという判断信号であり、Lレベルの時は、プリチャージしないという判断信号である。図239では、階調0の時にのみ、PEN信号はHレベルとなっている。P出力は、スイッチ481aのオンオフ状態である(図232、図233を参照のこと)。表では、○はスイッチ481aがオン状態(ソース信号線18にプリチャージ電圧Vpが印加された状態)である。×はスイッチ481aがオフ状態(ソース信号線18にプリチャージ電圧が印加されていない状態)である。
【1004】
図239の(a)では、画素行番号3と画素行番号8に該当する箇所で、PEN信号がHとなっている。同時に画素行番号3と画素行番号8では、PSL信号もHレベルであるので、P出力は○(プリチャージ電圧Vpが出力された状態となっている。図239の(b)では、PEN信号は図239の(a)と同一であるが、PSL信号がLレベルである。したがって、P出力はたえず、×(プリチャージ電圧Vpが出力されていない)の状態となっている。基本的にはPEN信号もコントローラ81から出力される。しかし、PEN信号はユーザーが調整できるようにすることが好ましい。
【1005】
また、プリチャージ電圧Vpが出力されている期間は、図232のカウンタ651で設定することができる。このカウンタはプログラマブルカウンタであり、コントローラからの設定値、あるいはユーザーの設定値に基づき動作する。カウンタ651はメインクロック(CLK)に同期して動作するように構成されている。
【1006】
図240の(a)は階調0から階調7のみをプリチャージした時の説明図である。低階調領域のみにプリチャージする方法は、電流駆動が黒表示領域を書込みにくいという課題を解決する方策として有効である。なお、いずれの範囲までプリチャージするかはコントローラ81により設定できる。
【1007】
図240では、階調0−7の時にのみ、PEN信号はHレベルとなっている。
P出力は、スイッチ481aのオンオフ状態である(図232、図233などを参照のこと)。図240の(a)では、画素行番号3、5、6、7、11、12、13に該当する箇所で、画像データは7以下であるので、PEN信号がHとなっている。同時に以上の箇所で、PSL信号もHレベルであるので、P出力は○(プリチャージ電圧Vpが出力された状態)となっている。図240の(b)では、PSL信号がLレベルであるので、P出力はすべて×(プリチャージ電圧が印加されていない状態)となっている。
【1008】
図241は画素16の輝度が低くなる時にプリチャージを実施する駆動方式の説明図である。電流プログラム方式では、画素16の輝度を高くするとき(白表示)のプログラム電流Iwが大きい。したがって、ソース信号線18に寄生容量があっても十分寄生容量を充放電することができる。しかし、画素16を黒表示にプログラムするときは、プログラム電流は小さくソース信号線18の寄生容量などを十分に充放電することができない。したがって、画素16に書き込むプログラム電流が大きくなる時は、プリチャージをする必要がない場合が多い。逆に画素16に書き込む電流が小さくなる時(黒表示となる時)はプリチャージする必要が発生する。
【1009】
図241は画素16の輝度が低くなる時にプリチャージを実施する駆動方式の説明図である。第1画素行目の画像データが39である。したがって、ソース信号線18には、画素16を画像データ39に電流プログラムする電位が保持されている。第2画素行目の画像データは12である。したがって、ソース信号線18は画像データ12に対応する電位になるようにする必要がある。しかし、プログラム電流は階調39から階調12と小さくなる。そのため、ソース信号線18を十分に充放電できない状態が発生する場合がある。この課題に対応するため、プリチャージする(PEN信号はHレベルとなる)。画素行3、5、6、8、11、12、13、15においても同様の判定結果となる。
【1010】
第3画素行目の画像データは0である。したがって、ソース信号線18には、画素16を画像データ0に電流プログラムする電位が保持されている。第4画素行目の画像データは21である。したがって、ソース信号線18は画像データ21に対応する電位になるようにする必要がある。プログラム電流は階調0から階調21と大きくなる。そのため、ソース信号線18を十分に充放電可能である。したがって、第4画素行ではプリチャージする必要はない。
【1011】
以上の判断を、コントローラ81で実施する。実施の結果、図241の(a)に図示するように、PEN信号は、画素行2、3、5、6、8、11、12、13、15でHレベルとなる。つまり、前記画素行ではプリチャージするという結果となる。図241の(a)では、PSL信号もHレベルであるから、P出力の欄でわかるように、P出力は、画素行2、3、5、6、8、11、12、13、15で○(プリチャージする)ことになる。なお、他の画素行ではプリチャージは行われない。
【1012】
図241の(b)では、PEN信号は図241の(a)と同一であるが、PSL信号がLレベルである。したがって、P出力はたえず、×(プリチャージ電圧Vpが出力されていない)の状態となっている。基本的にはPEN信号もコントローラ81から出力される。しかし、PEN信号はユーザーが調整できるようにすることが好ましい。
【1013】
図242は、図240と図241のプリチャージ方法を組み合わせた方式である。画素16の輝度が低くなる時にプリチャージを実施し、かつ、画素16のプログラム電流が0−7階調の低輝度となる場合にプリチャージする方法である。
どの階調以下でプリチャージするか否かは、コントローラIC81の設定値で変更可能である。また、ユーザーが変更することも可能である。変更は、コントローラ内部のテーブルにマイコンからシリアルインターフェースを介して行う。
【1014】
画像データは図241の実施例と同一である。しかし、図242では、第2画素行では画像データが12であり、第15画素行では、画像データが12であるため、PEN信号はLレベルの判定結果となっている。先にも説明したように、一定以上のプログラム電流Iwの大きさがあれば、ソース信号線18の寄生容量を充放電できる。したがって、プリチャージする必要はない。逆にプリチャージするとソース信号線18の電位が黒表示電位まで変化し、中間調表示の電位に復帰するのに時間を要する。
【1015】
以上の判断を、コントローラ81で実施する。実施の結果、図242の(a)に図示するように、PEN信号は、画素行3、5、6、8、11、12、13でHレベルとなる。つまり、前記画素行ではプリチャージするという結果となる。
図242の(a)では、PSL信号もHレベルであるから、P出力の欄でわかるように、P出力は、画素行3、5、6、8、11、12、13で○(プリチャージする)ことになる。なお、他の画素行ではプリチャージは行われない。図242の(b)では、PEN信号は図242の(a)と同一であるが、PSL信号がLレベルである。したがって、P出力はたえず、×(プリチャージ電圧Vpが出力されていない)の状態となっている。
【1016】
以上の実施例は、各RGBのプリチャージについて説明をしていないが、図243のように各RGBでプリチャージ判定を行うことが好ましいことは言うまでもない。各RGBで画像データがことなっているからである。特に、図41、図125、図126のように、列方向に各RGB画素が配置される場合に良好な結果が得られる。各ソース信号線には連続して同一色の画素データが印加されるからである。
【1017】
図243は、図240と同様に階調0−7の範囲でプリチャージを実施する駆動方法である。各RGBでのプリチャージの判断をコントローラ81で実施する。実施の結果、図243に図示するように、R画像データでは、PEN信号は、画素行3、5、6、7、8、11、12、13でHレベルとなる。つまり、前記画素行ではプリチャージするという結果となる。G画像データでは、PEN信号は、画素行3、7、9、11、12、13、14でHレベルとなる。つまり、前記画素行ではプリチャージするという結果となる。B画像データでは、PEN信号は、画素行1、2、3、6、7、8、9、15でHレベルとなる。つまり、前記画素行ではプリチャージするという結果となる。
【1018】
以上の実施例では、画素行に対応してプリチャージをするか否かを判断した。
しかし、本発明はこれに限定するものではない。フレーム(フィールド)単位で各画素に印加される画像データの大きさ、変化などを判定し、プリチャージするか否かを判断してもよいことは言うまでもない。図244はその実施例である。
【1019】
図244はある画素16に着目した画像データの変化を示している。図244の表の第1行目はフレーム番号を示している。表の2行目はある画素16にプログラムされる画像データの変化を示している。また、図244は、図239と同様に階調0でプリチャージする駆動方式の変形例である。図239では、階調0で必ずプリチャージする方法であった。図244では、階調0が一定フレーム連続する時にプリチャージする方法である。連続は、カウンタで示す。
【1020】
図244の(a)では、フレーム3、4、5、6、11、12で階調0である。そのため、カウント値は、第3フレームから第6フレームまで順次カウントされる。また、フレーム11、12でカウントされる。図244の(a)では、階調0が3フレーム連続する時に、プリチャージを実施するように制御されている。したがって、フレーム5、6でP出力が○(プリチャージ電圧が出力される)となる。フレーム11、12では2フレームしか階調0が連続しないため、プリチャージはされない。
【1021】
図244の(b)では、PSL信号によりカウント制御を実施している。PSL信号がHレベルの時に、カウント値はアップされる。図244の(b)では、フレーム5、12でPSL信号がLレベルため、カウントアップされない。そのため、プリチャージ電圧は、フレーム6でしか出力されない。
【1022】
なお、図244では階調0が一定フレーム連続する時にプリチャージするとしたが、本発明はこれに限定するものではなく、図240で説明したように、一定の階調範囲(たとえば、階調0−7)が連続する時にプリチャージするように制御してもよい。また、連続したフレームに限定するものではなく、離散的であってもよい。また、連続した画素行で一定の階調範囲(たとえば、階調0のみ、階調0−7など)が連続する時にプリチャージするように制御してもよい。
【1023】
以上のように本発明のプリチャージ駆動方式では、画像データの値あるいは画像データの変化状態あるいはプリチャージする画素の近傍の画像データ値とその変化などにより、プリチャージするか否かを判定し、プリチャージ電圧(電流)を印加する。また、プリチャージを印加するか否かの情報は、ソースドライバIC(回路)に保持される。したがって、ソースドライバIC(回路)14はプリチャージ信号をラッチするラッチ回路2361(保持回路あるいは記憶手段(メモリ))を具備するだけであるから構成は容易である。また、いずれのプリチャージ方式でもコントローラICのプログラムを変更するだけで対応できるため汎用性がある。
【1024】
図232では、スイッチ481aをオンオフすることにより、端子681からプリチャージ電圧Vpを出力し、スイッチ655はPO信号によりオンオフすることにより、プログラム電流Iwを端子681からソース信号線18に印加する。しかし、図232の構成では、スイッチ481aが閉じ、プリチャージ電圧Vpが端子681に印加された時には、電流出力回路654(単位トランジスタ群521c)にもプリチャージ電圧Vpが印加される。電流出力回路654にプリチャージ電圧が印加されると電流出力回路654に異状動作が発生する場合がある。
【1025】
この課題に対しては、図233に図示するように、スイッチ655を電流出力回路654とA点との間に配置し、OPV信号をインバータ62でロジック反転してスイッチ656を制御するように構成する。つまり、スイッチ481aが閉じている時は、スイッチ656は開く(オープン)状態となるようにする。このように構成することにより、端子681にプリチャージ電圧Vpが印加されている時は、スイッチ655は開いているために、電流出力回路654にはプリチャージ電圧は印加されない。このタイミングチャートを図234の(a)に図示する。図234の(a)において、OPV信号がHになっている期間tには、PO信号はLとなっている。さらに好ましくは、スイッチ481aが閉じている期間の前後には、スイッチ655がオフ(開いている)になっていることが好ましい。つまり、図234の(b)に図示するように、OPV信号がHになっている期間の前後を含めたt2の期間の間PO信号がLレベルにする。スイッチ481aのオンオフによる過渡現象の悪影響を防止するためである。
【1026】
図1のように画素16の駆動用トランジスタ11a、選択トランジスタ(11b、11c)がPチャンネルトランジスタの場合は、突き抜け電圧が発生する。
これは、ゲート信号線17aの電位変動が、選択トランジスタ(11b、11c)のG−S容量(寄生容量)を介して、コンデンサ19の端子に突き抜けるためである。Pチャンネルトランジスタ11bがオフするときにはVgh電圧となる。そのため、コンデンサ19の端子電圧がVdd側に少しシフトする。そのため、トランジスタ11aのゲート(G)端子電圧は上昇し、より黒表示となる。したがって、良好な黒表示を実現できる。
【1027】
しかし、第0階調目の完全黒表示は実現できるが、第1階調などは表示しにくいことになる。もしくは、第0階調から第1階調まで大きく階調飛びが発生したり、特定の階調範囲で黒つぶれが発生したりする。
【1028】
この課題を解決する構成が、図54の構成である。出力電流値を嵩上げする機能を有することを特徴としている。嵩上げ回路541の主たる目的は、突き抜け電圧の補償である。また、画像データが黒レベル0であっても、ある程度(数10nA)電流が流れるようにし、黒レベルの調整にも用いることができる。
【1029】
基本的には、図54は、図48の出力段に嵩上げ回路(図54の点線で囲まれた部分)を追加したものである。図54は、電流値嵩上げ制御信号として3ビット(K0、K1、K2)を仮定したものであり、この3ビットの制御信号により、孫電流源の電流値の0〜7倍の電流値を出力電流に加算することが可能である。
【1030】
以上が本発明のソースドライバIC(回路)14の基本的な概要である。以後、さらに詳細に本発明のソースドライバIC(回路)14についてさらに詳しく説明をする。
【1031】
EL素子15に流す電流I(A)と発光輝度B(nt)とは線形の関係がある。つまり、EL素子15に流す電流I(A)と発光輝度B(nt)とは比例する。電流駆動方式では、1ステップ(階調刻み)は、電流(単位トランジスタ484(1単位))である。
【1032】
人間の輝度に対する視覚は2乗特性をもっている。つまり、2乗の曲線で変化する時、明るさは直線的に変化しているように認識される。しかし、図83の関係であると、低輝度領域でも高輝度領域でも、EL素子15に流す電流I(A)と発光輝度B(nt)とは比例する。したがって、1ステップ(1階調)きざみづつ変化させると、低階調部(黒領域)では、1ステップに対する輝度変化が大きい(黒飛びが発生する)。高階調部(白領域)は、ほぼ2乗カーブの直線領域と一致するので、1ステップに対する輝度変化は等間隔で変化しているように認識される。以上のことから、電流駆動方式(1ステップが電流きざみの場合)において(電流駆動方式のソースドライバIC(回路)14において)、黒表示領域の表示が特に課題となる。
【1033】
この課題に対して、低階調領域(階調0(完全黒表示)から階調(R1))の電流出力の傾きを小さくし、高階調領域(階調(R1)から最大階調(R))の電流出力の傾きを大きくする。つまり、低階調領域では、1階調あたりに(1ステップ)増加する電流量と小さくする。高階調領域では、1階調あたりに(1ステップ)増加する電流量と大きくする。高階調領域と低階調領域で1ステップあたりに変化する電流量を異ならせることにより、階調特性が2乗カーブに近くなり、低階調領域での黒飛びの発生はない。
【1034】
なお、以上の実施例では、低階調領域と高階調領域の2段階の電流傾きとしたが、これに限定するものではない。3段階以上であっても良いことは言うまでもない。しかし、2段階の場合は回路構成が簡単になるので好ましいことは言うまでもない。好ましくは、5段階以上の傾きを発生できるようにガンマ回路は構成することが望ましい。
【1035】
本発明の技術的思想は、電流駆動方式のソースドライバIC(回路)などにおいて(基本的には電流出力で階調表示を行う回路である。したがって、表示パネルがアクティブマトリックス型に限定されるものではなく、単純マトリックス型も含まれる。)、1階調ステップあたりの電流増加量が複数存在させることである。
【1036】
ELなどの電流駆動型の表示パネルは、印加される電流量に比例して表示輝度が変化する。したがって、本発明のソースドライバIC(回路)14では、1つの電流源(1単位トランジスタ)484に流れるもととなる基準電流を調整することにより、容易に表示パネルの輝度を調整することができる。
【1037】
EL表示パネルでは、R、G、Bで発光効率が異なり、また、NTSC基準に対する色純度がずれている。したがって、ホワイトバランスを最適にするためにはRGBの比率を適正に調整する必要がある。調整は、RGBのそれぞれの基準電流を調整することにより行う。たとえば、Rの基準電流を2μAにし、Gの基準電流を1.5μAにし、Bの基準電流を3.5μAにする。以上のように少なくとも複数の表示色の基準電流のうち、少なくとも1色の基準電流は変更あるいは調整あるいは制御できるように構成することが好ましい。
【1038】
電流駆動方式は、ELに流す電流Iと輝度の関係は直線の関係がある。したがって、RGBの混合によるホワイトバランスの調整は、所定の輝度の一点でRGBの基準電流を調整するだけでよい。つまり、所定の輝度の一点でRGBの基準電流を調整し、ホワイトバランスを調整すれば、基本的には全階調にわたりホワイトバランスがとれている。したがって、本発明はRGBの基準電流を調整できる調整手段を具備する点、1点折れまたは多点折れガンマカーブ発生回路(発生手段)を具備する点に特徴がある。以上の事項は電流制御のEL表示パネルに特有の回路方式である。
【1039】
本発明のガンマ回路では、一例として低階調領域で1階調あたり10nA増加(低階調領域でのガンマカーブの傾き)にする。また、高階調領域で1階調あたり50nA増加(高階調領域でのガンマカーブの傾き)する。
【1040】
なお、高階調領域で1階調あたり電流増加量/低階調領域で1階調あたり電流増加量をガンマ電流比率と呼ぶ。この実施例では、ガンマ電流比率は、50nA/10nA=5である。RGBのガンマ電流比率は同一にする。つまり、RGBでは、ガンマ電流比率を同一にした状態でEL素子15に流れる電流(=プログラム電流)を制御する。
【1041】
このようにガンマ電流比率をRGBで同一に維持したまま調整すると回路構成は容易になる。各色に、低階調部に印加する基準電流を発生する定電流回路と、高階調部に印加する基準電流を発生する定電流回路とを作製し、これらを相対的に流す電流を調整するボリウムを作製(配置)すればよいからである。
【1042】
図56は低電流領域の定電流発生回路部の構成図である。また、図57は高電流領域の定電流回路部および嵩上げ電流回路部の構成図である。図56に図示するように低電流源回路部は基準電流INLが印加され、基本的にはこの電流が単位電流となり、入力データL0〜L4により、単位トランジスタ484が必要個数動作し、その総和として低電流部のプログラム電流IwLが流れる。
【1043】
また、図57に図示するように高電流源回路部は基準電流INHが印加され、基本的にはこの電流が単位電流となり、入力データH0〜L5により、単位トランジスタ484が必要個数動作し、その総和として低電流部のプログラム電流IwHが流れる。
【1044】
嵩上げ電流回路部も同様であって、図57に図示するように基準電流INHが印加され、基本的にはこの電流が単位電流となり、入力データAK0〜AK2により、単位トランジスタ484が必要個数動作し、その総和として嵩上げ電流に対応する電流IwKが流れる
ソース信号線18に流れるプログラム電流IwはIw=IwH+IwL+IwKである。IwHとIwLの比率、つまりガンマ電流比率は、先にも説明した第1の関係を満足させるようにする。
【1045】
図56、図57に図示するようにオンオフスイッチ481は、インバータ562とPチャンネルトランジスタとNチャンネルトランジスタからなるアナログスイッチ561から構成される。このようにスイッチ481を、インバータ562とPチャンネルトランジスタとNチャンネルトランジスタからなるアナログスイッチ561から構成することにより、オン抵抗を低下することができ、単位トランジスタ484とソース信号線18間の電圧降下が極めて小さくすることができる。このことは本発明の他の実施例においても適用されることは言うまでもない。
【1046】
図56の低電流回路部と図57の高電流回路部の動作について説明をする。本発明のソースドライバIC(回路)14は、低電流回路部L0〜L4の5ビットで構成され、高電流回路部H0〜H5の6ビットで構成される。なお、回路の外部から入力されるデータはD0〜D5の6ビット(各色64階調)である。この6ビットデータをL0〜L4の5ビット、高電流回路部H0〜H5の6ビットに変換してソース信号線に画像データに対応するプログラム電流Iwを印加する。
つまり、入力6ビットデータを、5+6=11ビットデータに変換をしている。
したがって、高精度のガンマカーブを形成できる。
【1047】
以上のように、入力6ビットデータを、5+6=11ビットデータに変換をしている。本発明では、高電流領域の回路のビット数(H)は、入力データ(D)のビット数と同一にし、低電流領域の回路のビット数(L)は、入力データ(D)のビット数−1としている。なお、低電流領域の回路のビット数(L)は、入力データ(D)のビット数−2としてもよい。このように構成することにより、低電流領域のガンマカーブと、高電流領域のガンマカーブとが、EL表示パネルの画像表示に最適になる。
【1048】
電流駆動方式は、ELに流す電流Iと輝度の関係は直線の関係がある。したがって、RGBの混合によるホワイトバランスの調整は、所定の輝度の一点でRGBの基準電流を調整するだけでよい。つまり、所定の輝度の一点でRGBの基準電流を調整し、ホワイトバランスを調整すれば、基本的には全階調にわたりホワイトバランスがとれている。この点も本発明の電流駆動方式の特徴ある効果である。
【1049】
図247などのように折れ線(折れ曲がり位置を有する)のガンマカーブの場合は、少し注意が必要である。まず、RGBのホワイトバランスを取るためには、ガンマカーブの折れ曲がり位置(階調R1)をRGBで同一にする必要がある。同一にすることにより、電流駆動方式では、ガンマカーブの相対的な関係をRGBで同一にできる。また、低階調領域の傾きと高階調領域の傾きとの比率をRGBで、一定にする必要がある。一定にすることにより、電流駆動方式では、ガンマカーブの相対的な関係をRGBで同一にできる。
【1050】
たとえば、低階調領域で1階調あたり10nA増加(低階調領域でのガンマカーブの傾き)し、高階調領域で1階調あたり50nA増加(高階調領域でのガンマカーブの傾き)する。なお、高階調領域で1階調あたり電流増加量/低階調領域で1階調あたり電流増加量をガンマ電流比率と呼ぶ。この実施例では、ガンマ電流比率は、50nA/10nA=5である。RGBでは、ガンマ電流比率を同一にした状態でEL素子15に流れる電流を調整するように構成する。
【1051】
図248ではそのガンマカーブの例である。図248の(a)では、低階調部と高階調部とも1階調あたりの電流増加が大きい。図248の(b)では、低階調部と高階調部とも1階調あたりの電流増加は図248の(a)に比較して小さい。ただし、図248の(a)、図248の(b)ともガンマ電流比率は同一にしている。このようにガンマ電流比率を、RGBで同一に維持したまま調整することは、各色に、低階調部に印加する基準電流を発生する定電流回路と、高階調部に印加する基準電流を発生する定電流回路とを作製し、これらを相対的に流す電流を調整するボリウムを作製(配置)すればよいからである。
【1052】
図245はガンマ電流比率を維持したまま、出力電流を可変する回路構成である。電流制御回路692で低電流領域の基準電流源691Lと高電流領域の基準電流源691Hとのガンマ電流比率を維持したまま、電流源473L、473Hに流れる電流を変化させる。
【1053】
また、図246に図示するように、ICチップ(回路)14内に形成した温度検出回路701で相対的な表示パネルの温度を検出することが好ましい。EL素子は、RGBを構成する材料により温度特性が異なるからである。この温度の検出は、バイポーラトランジスタの接合部の状態が温度により変化し、出力電流が温度により変化することを利用する。この検出した温度を各色に配置(形成)した温度制御回路702にフィードバックし、電流制御回路692により温度補償を行う。
【1054】
なお、ガンマ比率は、3以上10以下の関係にすることが適切である。さらに好ましくは、4以上8以下の関係にすることが適切である。特にガンマ電流比率は5以上7以下の関係を満足させることが好ましい。これを第1の関係と呼ぶ。
【1055】
また、低階調部と高階調部との変化ポイント(図247の階調R1)は、最大階調数Kの1/32以上1/4以下に設定するのが適切である。たとえば、最大階調数Kが6ビットの64階調とすれば、64/32=2階調番目以上、64/4=16階調番目以下にする。さらに好ましくは、低階調部と高階調部との変化ポイント(図247の階調R1)は、最大階調数Kの1/16以上1/4以下に設定するのが適切である。たとえば、最大階調数Kが6ビットの64階調とすれば、4816=4階調番目以上、64/4=16階調番目以下にする。さらに好ましくは、最大階調数Kの1/10以上1/5以下に設定するのが適切である。なお、計算により小数点以下が発生する場合は切り捨てる。たとえば、最大階調数Kが6ビットの64階調とすれば、4810=6階調番目以上、64/5=12階調番目以下にする。以上の関係を第2の関係と呼ぶ。
【1056】
なお、以上の説明は、2つの電流領域のガンマ電流比率の関係である。しかし、以上の第2の関係は、3つ以上の電流領域のガンマ電流比率がある(つまり、折れ曲がり点が2箇所以上ある)場合にも適用される。つまり、3つ以上の傾きに対し、任意の2つの傾きに対する関係に適用すればよい。
【1057】
以上の第1の関係と第2の関係の両方を同時に満足させることにより、黒飛びがなく良好な画像表示を実現できる。
【1058】
図250は、本発明の電流駆動方式のソースドライバ回路(IC)14を1つの表示パネルに複数個用いた実施例である。本発明のソースドライバICは複数のソースドライバIC14を用いることを想定した、スレーブ/マスター(S/M)端子2502を具備している。S/M端子2502をHレベルにすることによりマスターチップとして動作し、基準電流出力端子(図示せず)から、基準電流を出力する。この電流がスレーブのソースドライバIC14(14a、14c)の図56、図57のINL、INH端子に流れる電流となる。S/M端子2502をLレベルにすることによりソースドライバIC14はスレーブチップとして動作し、基準電流入力端子(図示せず)から、マスターチップの基準電流を受け取る。
【1059】
基準電流入力端子、基準電流出力端子間で受け渡される基準電流は、各色の低階調領域と高階調領域の2系統である。なお、基準電流は基準電流受け渡し配線2501で行う。したがって、RGBの3色では、3×2で6系統となる。なお、上記の実施例では、各色2系統としたがこれに限定するものではなく、各色3系統以上であっても良い。
【1060】
本発明の電流駆動方式では、図249に図示するように、折れ曲がり点(階調R1など)を変更できるように構成している。図249の(a)では、階調R1で低階調部と高階調部とを変化させ、図249の(b)では、階調R2で低階調部と高階調部とを変化させている。このように、折れ曲がり位置を複数箇所で変化できるようにしている。
【1061】
具体的には、本発明では64階調表示を実現できる。折れ曲がり点(R1)は、なし、2階調目、4階調目、8階調目、16階調目としている。なお、完全黒表示を階調0としているため、折れ曲がり点は2、4、8、16となるのであって、完全に黒表示の階調を階調1とするのであれば、折れ曲がり点は、3、5、9、17、33となる。以上のように、折れ曲がり位置を2の倍数の箇所(もしくは、2の倍数+1の箇所:完全黒表示を階調1とした場合)でできるように構成することにより、回路構成が容易になるという効果が発生する。
【1062】
図56は低電流領域の電流源回路部の構成図である。また、図57は高電流領域の電流源部および嵩上げ電流回路部の構成図である。図56に図示するように低電流源回路部は基準電流INLが印加され、基本的にはこの電流が単位電流となり、入力データL0〜L4により、電流源484が必要個数動作し、その総和として低電流部のプログラム電流IwLが流れる。
【1063】
また、図57に図示するように高電流源回路部は基準電流INHが印加され、基本的にはこの電流が単位電流となり、入力データH0〜L5により、電流源484が必要個数動作し、その総和として高電流部のプログラム電流IwHが流れる。
【1064】
嵩上げ電流回路部も同様であって、図57に図示するように基準電流INHが印加され、基本的にはこの電流が単位電流となり、入力データAK0〜AK2により、電流源484が必要個数動作し、その総和として嵩上げ電流に対応する電流IwKが流れる
ソース信号線18に流れるプログラム電流IwはIw=IwH+IwL+IwKである。なお、IwHとIwLの比率、つまりガンマ電流比率は、先にも説明した第1の関係を満足させるようにする。
【1065】
なお、図56、図57に図示するようにオンオフスイッチ481は、インバータ562とPチャンネルトランジスタとNチャンネルトランジスタからなるアナログスイッチ561から構成される。このようにスイッチ481を、インバータ562とPチャンネルトランジスタとNチャンネルトランジスタからなるアナログスイッチ561から構成することにより、オン抵抗を低下することができ、電流源484とソース信号線18間の電圧降下が極めて小さくすることができる。
【1066】
図56の低電流回路部と図57の高電流回路部の動作について説明をする。本発明のソースドライバ回路(IC)14は、低電流回路部L0〜L4の5ビットで構成され、高電流回路部H0〜H5の6ビットで構成される。なお、回路の外部から入力されるデータはD0〜D5の6ビット(各色64階調)である。この6ビットデータをL0〜L4の5ビット、高電流回路部H0〜H5の6ビットに変換してソース信号線に画像データに対応するプログラム電流Iwを印加する。
つまり、入力6ビットデータを、5+6=11ビットデータに変換をしている。
したがって、高精度のガンマカーブを形成できる。
【1067】
以上のように、入力6ビットデータを、5+6=11ビットデータに変換をしている。本発明では、高電流領域の回路のビット数(H)は、入力データ(D)のビット数と同一にし、低電流領域の回路のビット数(L)は、入力データ(D)のビット数−1としている。なお、低電流領域の回路のビット数(L)は、入力データ(D)のビット数−2としてもよい。このように構成することにより、低電流領域のガンマカーブと、高電流領域のガンマカーブとが、EL表示パネルの画像表示に最適になる。
【1068】
以下、低電流領域の回路制御データ(L0〜L4)と高電流領域の回路制御データ(H0〜H4)との制御方法について、図252から図254を参照しながら説明をする。
【1069】
本発明は図56の図56のL4端子に接続された、電流源484aの動作に特徴がある。この484aは1単位の電流源となる1つのトランジスタで構成されている。このトランジスタをオンオフさせることにより、プログラム電流Iwの制御(オンオフ制御)が容易になる。
【1070】
図252は、低電流領域と高電流領域を階調4で切り替える場合の低電流側信号線(L)と高電流側信号線(H)との印加信号である。なお、図252から図254において、階調0から18まで図示しているが、実際は63階調目まである。したがって、各図面において階調18以上は省略している。また、表の“1”の時にスイッチ481がオンし、該当電流源484とソース信号線18とが接続され、表の“0”の時にスイッチ481がオフするとしている。なお、63階調目に限定するものではなく、255階調あるいはそれ以上であってもよい。
【1071】
図252において、完全黒表示の階調0の場合は、(L0〜L4)=(0、0、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、すべてのスイッチ481はオフ状態であり、ソース信号線18にはプログラム電流Iw=0である。
【1072】
階調1では、(L0〜L4)=(1、0、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の1つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1073】
階調2では、(L0〜L4)=(0、1、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の2つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1074】
階調3では、(L0〜L4)=(1、1、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の2つのスイッチ481La、481Lbがオンし、3つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1075】
階調4では、(L0〜L4)=(1、2681)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の3つのスイッチ481La、481Lb、481Leがオンし、4つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1076】
階調5以上では、低電流領域(L0〜L4)=(1、2681)は変化がない。しかし、高電流領域において、階調5では(H0〜H5)=(1、0、0、0、0)であり、スイッチ481Haがオンし、高電流領域の1つの単位電流源481がソース信号線18と接続されている。また、階調6では(H0〜H5)=(0、1、0、0、0)であり、スイッチ481Hbがオンし、高電流領域の2つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。同様に、階調7では(H0〜H5)=(1、1、0、0、0)であり、2つのスイッチ481Haスイッチ481Hbがオンし、高電流領域の3つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。さらに、階調8では(H0〜H5)=(0、0、1、0、0)であり、1つのスイッチ481Hcがオンし、高電流領域の4つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。以後、図252のように順次スイッチ481がオンオフし、プログラム電流Iwがソース信号線18に印加される。
【1077】
以上の動作で特徴的なのは、折れ曲がり点での動作である。ただし、折れ曲がり点は低電流領域と高電流領域の切り換わり点であり、正確には、プログラム電流Iwとしては、高電流領域の階調の場合、低電流IwLが加算されているので、切換り点という表現は正しくない。つまり、高階調部の階調では、低階調部の電流に加算されて、高階調部のステップ(階調)に応じた電流がプログラム電流Iwとなっているのである。1ステップの階調(電流が変化する点あるいはポイントもしくは位置というべきであろう)を境として、低電流領域の制御ビット(L)が変化しない点である。また、この時、図56のL4端子に“1”となり、スイッチ481eがオンし、トランジスタ484aに電流が流れている点である。
【1078】
したがって、図252の階調4では低階調部の単位トランジスタ(電流源)484が4個動作している。そして、階調5では、低階調部の単位トランジスタ(電流源)484が4個動作し、かつ高階調部のトランジスタ(電流源)484が1個動作している。以後同様に、階調6では、低階調部の単位トランジスタ(電流源)484が4個動作し、かつ高階調部のトランジスタ(電流源)484が2個動作する。したがって、折れ曲がりポイントである階調5以上では、折れ曲がりポイント以下の低階調領域の電流源484が階調分(この場合、4個)オンし、これに加えて、順次、高階調部の電流源484が階調に応じた個数順次オンしていく。
【1079】
したがって、図56におけるL4端子のトランジスタ484aの1個は有用に作用していることがわかる。このトランジスタ484aがないと、階調3の次に、高階調部のトランジスタ484が1個オンする動作になる。そのため、切り替わりポイントが4、8、16というように2の乗数にならない。2の乗数は1信号にみが“1”となった状態である。
【1080】
したがって、2の重み付けの信号ラインが“1”となったという条件判定がやりやすい。そのため、条件判定のハード規模が小さくすることができる。つまり、ICチップの論理回路が簡略化し、結果としてチップ面積小さいICを設計できるのである(低コスト化が可能である)。
【1081】
図253は、低電流領域と高電流領域を階調8で切り替える場合の低電流側信号線(L)と高電流側信号線(H)との印加信号の説明図である。
【1082】
図253において、完全黒表示の階調0の場合は、図252と同様であり、(L0〜L4)=(0、0、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、すべてのスイッチ481はオフ状態であり、ソース信号線18にはプログラム電流Iw=0である。
【1083】
同様に階調1では、(L0〜L4)=(1、0、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の1つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1084】
階調2では、(L0〜L4)=(0、1、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の2つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1085】
階調3では、(L0〜L4)=(1、1、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の2つのスイッチ481La、481Lbがオンし、3つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1086】
以下も同様に、階調4では、(L0〜L4)=(0、0、1、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。また、階調5では、(L0〜L4)=(1、0、1、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。階調6では、(L0〜L4)=(0、1、1、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。また、階調7では、(L0〜L4)=(1、1、1、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。
【1087】
階調8が切り替わりポイント(折れ曲がり位置)である。階調8では、(L0〜L4)=(1、1、1、0、1)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の4つのスイッチ481La、481Lb、481Lc、481Leがオンし、8つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1088】
階調8以上では、低電流領域(L0〜L4)=(1、1、1、0、1)は変化がない。しかし、高電流領域において、階調9では(H0〜H5)=(1、0、0、0、0)であり、スイッチ481Haがオンし、高電流領域の1つの単位電流源481がソース信号線18と接続されている。
【1089】
以下、同様に、階調ステップに応じて、高電流領域のトランジスタ484の個数が1個ずつ増加する。つまり、階調10では(H0〜H5)=(0、1、0、0、0)であり、スイッチ481Hbがオンし、高電流領域の2つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。同様に、階調11では(H0〜H5)=(1、1、0、0、0)であり、2つのスイッチ481Haスイッチ481Hbがオンし、高電流領域の3つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。さらに、階調12では(H0〜H5)=(0、0、1、0、0)であり、1つのスイッチ481Hcがオンし、高電流領域の4つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。以後、図252のように順次スイッチ481がオンオフし、プログラム電流Iwがソース信号線18に印加される。
図254は、低電流領域と高電流領域を階調16で切り替える場合の低電流側信号線(L)と高電流側信号線(H)との印加信号の説明図である。この場合も図252、図253と基本的な動作は同じである。
【1090】
つまり、図254において、完全黒表示の階調0の場合は、図253と同様であり、(L0〜L4)=(0、0、0、0、0)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、すべてのスイッチ481はオフ状態であり、ソース信号線18にはプログラム電流Iw=0である。同様に階調1から階調16までは、高階調領域の(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の1つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。つまり、低階調領域の(L0〜L4)のみが変化する。
【1091】
つまり、階調1では、(L0〜L4)=(1、0、0、0、0)であり、階調2では、(L0〜L4)=(0、1、0、0、0)であり、階調3では、(L0〜L4)=(1、1、0、0、0)であり、階調2では、(L0〜L4)=(0、0、1、0、0)である。以下階調16まで順次カウントされる。つまり、階調15では、(L0〜L4)=(1、1、1、1、0)であり、階調16では、(L0〜L4)=(1、1、1、1、1)である。階調16では、階調を示すD0〜D5の5ビット目(D4)のみが1本オンするため、データD0〜D5の表現している内容が16であるということが、1データ信号線(D4)の判定で決定できる。したがって、論理回路のハード規模が小さくすることができる。
【1092】
階調16が切り替わりポイント(折れ曲がり位置)である(もしくは階調17が切り替わりポイントというべきであるかもしれないが)。階調16では、(L0〜L4)=(1、1、1、1、1)であり、(H0〜H5)=(0、0、0、0、0)である。したがって、低電流領域の4つのスイッチ481La、481Lb、481Lc、481d、481Leがオンし、16つの単位電流源484がソース信号線18に接続されている。高電流領域の単位電流源はソース信号線18には接続されていない。
【1093】
階調16以上では、低電流領域(L0〜L4)=(1、1、1、0、1)は変化がない。しかし、高電流領域において、階調17では(H0〜H5)=(1、0、0、0、0)であり、スイッチ481Haがオンし、高電流領域の1つの単位電流源481がソース信号線18と接続されている。以下、同様に、階調ステップに応じて、高電流領域のトランジスタ484の個数が1個ずつ増加する。つまり、階調18では(H0〜H5)=(0、1、0、0、0)であり、スイッチ481Hbがオンし、高電流領域の2つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。同様に、階調19では(H0〜H5)=(1、1、0、0、0)であり、2つのスイッチ481Haスイッチ481Hbがオンし、高電流領域の3つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。さらに、階調20では(H0〜H5)=(0、0、1、0、0)であり、1つのスイッチ481Hcがオンし、高電流領域の4つの単位電流源481がソース信号線18と接続される。
【1094】
以上のように、切り替わりポイント(折れ曲がり位置)で、2の乗数の個数の電流源(1単位)484がオンもしくはソース信号線18と接続(逆に、オフとなる構成も考えられる)ように構成するロジック処理などがきわめて容易になる。たとえば、図252に図示するように折れ曲がり位置が階調4(4は2の乗数である)であれば、4個の電流源(1単位)484が動作などするように構成する。そして、それ以上の階調では、高電流領域の電流源(1単位)484が加算されるように構成する。また、図253に図示するように折れ曲がり位置が階調8(8は2の乗数である)であれば、8個の電流源(1単位)484が動作などするように構成する。そして、それ以上の階調では、高電流領域の電流源(1単位)484が加算されるように構成する。本発明の構成を採用すれば、64階調に限らず(16階調:4096色、256階調:1670万色など)、あらゆる階調表現で、ハード構成が小さなガンマ制御回路を構成できる。
【1095】
なお、図252、図253、図254で説明した実施例では、切り替わりポイントの階調が2の乗数となるとしたが、これは、完全黒階調を階調0とした場合である。階調1を完全黒表示とする場合は、+1する必要がある。しかし、これらは便宜上の事項である。
【1096】
本発明で重要なのは、複数の電流領域(低電流領域、高電流領域など)を有し、その切り替わりポイントを信号入力が少なく判定(処理)できるように構成することである。その一例として、2の乗数であれば、1信号線を検出するだけでよいからハード規模が極めて小さくなるという技術的思想である。また、その処理を容易にするため、電流源484aを付加する。
【1097】
したがって、負論理であれば、2、4、8・・・ではなく、階調1、3、7、15・・・で切り替わりポイントとすればよい。また、階調0を完全黒表示としたが、これに限定するものではない。たとえば、64階調表示であれば、階調63を完全黒表示状態とし、階調0を最大の白表示としてもよい。この場合は、逆方向に考慮して、切り替わりポイントを処理すればよい。したがって、2の乗数から処理上、異なる構成となる場合がある。
【1098】
また、切り替わりポイント(折れ曲がり位置)が1つのガンマカーブに限定されるものではない。折れ曲がり位置が複数存在しても本発明の回路を構成することができる。たとえば、折れ曲がり位置が階調4と階調16に設定することができる。また、階調4と階調16と階調32というように3ポイント以上に設定することもできる。
【1099】
また、以上の実施例は、階調が2の乗数に設定するとして説明をしたが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、2の乗数の2と8(2+8=10階調目、つまり、判定に要する信号線は2本)で折れ曲がり点を設定してもよい。それ以上の、2の乗数の2と8と16(2+8+16=26階調目、つまり、判定に要する信号線は3本)で折れ曲がり点を設定してもよい。この場合は、多少判定あるいは処理に要するハード規模が大きくなるが、回路構成上、十分に対応することができる。また、以上の説明した事項は本発明の技術的範疇に含まれることは言うまでもない。
【1100】
図255に図示するように、本発明のソースドライバ回路(IC)14は3つの部分の電流出力回路654から構成されている。高階調領域で動作する高電流領域電流出力回路654aであり、低電流領域および高階調領域で動作する低電流領域電流出力回路654bであり、嵩上げ電流を出力する電流嵩上げ電流出力回路654bである。
【1101】
高電流領域電流出力回路654aと電流嵩上げ電流出力回路654cは高電流を出力する基準電流源691aを基準電流として動作し、低電流領域電流出力回路654bは低電流を出力する基準電流源691bを基準電流として動作する。
【1102】
なお、先にも説明したが、電流出力回路654は、高電流領域電流出力回路654a、低電流領域電流出力回路654b、電流嵩上げ電流出力回路654cの3つに限定するものではなく、高電流領域電流出力回路654aと低電流領域電流出力回路654bの2つでもよく、また、3つ以上の電流出力回路654から構成してもよい。もちろん、電流出力回路654は1つでもよい。また、基準電流源691はそれぞれの電流領域電流出力回路654に対応して配置または形成してもよく、また、すべての電流領域電流出力回路654に共通にしてもよい。
【1103】
以上の電流出力回路654が階調データに対応して、内部の単位トランジスタ484が動作し、ソース信号線18から電流を吸収する。前記単位トランジスタ484は、1水平走査期間(1H)信号に同期して動作する。つまり、1Hの期間の間、該当する階調データに基づく電流を入力する(単位トランジスタ484がNチャンネルの場合)。
【1104】
一方、ゲートドライバ回路12も1H信号に同期して、基本的には1本のゲート信号線17aを順次選択する。つまり、1H信号に同期して、第1H期間にはゲート信号線17a(1)を選択し、第2H期間にはゲート信号線17a(2)を選択し、第3H期間にはゲート信号線17a(3)を選択し、第4H期間にはゲート信号線17a(4)を選択する。
【1105】
しかし、第1のゲート信号線17aが選択されてから、次の第2のゲート信号線17aが選択される期間には、どのゲート信号線17aも選択されない期間(非選択期間、図256のt1を参照)を設ける。非選択期間は、ゲート信号線17aの立ち上がり期間、立下り期間が必要であり、TFT11dのオンオフ制御期間を確保するために設ける。
【1106】
いずれかのゲート信号線17aにオン電圧が印加され、画素16のTFT11b、TFT11cがオンしていれば、Vdd電源(アノード電圧)から駆動用TFT11aを介して、ソース信号線18にプログラム電流Iwが流れる。このプログラム電流Iwがトランジスタ484に流れる(図256のt2期間)。なお、ソース信号線18には寄生容量Cが発生している(ゲート信号線とソース信号線とのクロスポイントの容量などにより寄生容量が発生する)。
【1107】
しかし、いずれのゲート信号線17aも選択されていない(非選択期間:図256のt1期間)はTFT11aを流れる電流経路がない。トランジスタ484は電流を流すから、ソース信号線18の寄生容量から電荷を吸収する。そのため、ソース信号線18の電位が低下する(図256のAの部分)。ソース信号線18の電位が低下すると、次の画像データに対応する電流を書き込むのに時間がかかる。
【1108】
この課題に解決するため、図257に図示するように、ソース端子681との出力端にスイッチ481aを形成する。また、嵩上げ電流出力回路654cの出力段にスイッチ481bを形成または配置する。
【1109】
非選択期間t1に、制御端子S1に制御信号を印加し、スイッチ481aをオフ状態にする。選択期間t2ではスイッチ481aをオン状態(導通状態)にする。オン状態の時にはプログラム電流Iw=IwH+IwL+IwKが流れる。スイッチ481aをオフにするとIw電流は流れない。したがって、図258に図示するように図256のAのような電位に低下(変化はない)。なお、スイッチ481のアナログスイッチ561のチャンネル幅Wは、10μm以上100μm以下にする。このアナログスイッチのW(チャンネル幅)はオン抵抗を低減するために、10μm以上にする必要がある。しかし、あまりWが大きいと、寄生容量も大きくなるので100μm以下にする。さらに好ましくは、チャンネル幅Wは15μm以上60μm以下にすることが好ましい。
【1110】
スイッチ481bは低階調表示のみに制御するスイッチである。低階調表示(黒表示)時は、画素16のTFT11aのゲート電位はアノード電圧Vddに近くする必要がある。したがって、黒表示では、ソース信号線18の電位はアノード電圧Vdd近くにする必要がある。また、黒表示では、プログラム電流Iwが小さく、図256のAように一度、電位が低下してしまうと、正規の電位に復帰するのに長時間を要する。
【1111】
そのため、低階調表示の場合は、非選択期間t1が発生することを避けなくてはならない。逆に、高階調表示では、プログラム電流Iwが大きいため、非選択期間t1が発生しても問題がない場合が多い。したがって、本発明では、高階調表示の画像書き込みでは、非選択期間でもスイッチ481a、スイッチ481bの両方をオンさせておく。また、嵩上げ電流IwKも切断しておく必要がある。極力黒表示を実現するためである。低階調表示の画像書き込みでは、非選択期間ではスイッチ481aをオンさせておき、スイッチ481bはオフするというように駆動する。スイッチ481bは端子S2で制御する。
【1112】
もちろん、低階調表示および高階調表示の両方で、非選択期間t1にスイッチ481aをオフ(非導通状態)、スイッチ481bはオン(導通)させたままにするという駆動を実施してもよい。もちろん、低階調表示および高階調表示の両方で、非選択期間t1にスイッチ481a、スイッチ481bの両方をオフ(非導通)させた駆動を実施してもよい。
【1113】
いずれにしても、制御端子S1、S2の制御でスイッチ481を制御できる。なお、制御端子S1、S2はコマンド制御で制御する。
【1114】
たとえば、制御端子S2は非選択期間t1をオーバーラップするようにt3期間を“0”ロジックレベルとする。このように制御にすることにより、図256のAの状態は発生しない。また、階調が一定以上の黒表示レベルの時は、制御端子S1を“0”ロジックレベルとする。すると、嵩上げ電流IwKは停止し、良好な黒表示を実現できる。
【1115】
以上の実施例は、表示パネルに1つのソースドライバIC14を積載することを前提に実施例として説明した。しかし、本発明はこの構成に限定されるものではない。ソースドライバIC14を1つの表示パネルに複数積載する構成でもよい。たとえば、図261は3つのソースドライバIC14を積載した表示パネルの実施例である。
【1116】
本発明のソースドライバIC14は、図56、図57、図245などでも説明したように、一例として少なくとも低階調領域の基準電流と、高階調領域の基準電流の2系統を具備する。
【1117】
図250でも説明したように、本発明の電流駆動方式のソースドライバ回路(IC)14は複数のソースドライバIC14を用いることを想定した、スレーブ/マスター(S/M)端子2502を具備している。S/M端子2502をHレベルにすることによりマスターチップとして動作し、基準電流出力端子(図示せず)から、基準電流を出力する。もちろん、S/M端子のロジックは逆極性でもよい。また、ソースドライバIC14へのコマンドにより切り替えても良い。基準電流はカスケート電流接続線2611で伝達される。S/M端子2502をLレベルにすることによりソースドライバIC14はスレーブチップとして動作し、基準電流入力端子(図示せず)から、マスターチップの基準電流を受け取る。この電流が図56、図57のINL、INH端子に流れる電流となる。
【1118】
基準電流はソースドライバIC14の中央部(真中部分)の基準電流発生回路1691で発生させる。マスターチップの基準電流は外部から外付け抵抗、あるいはIC内部に配置あるいは構成された電流きざみ方式の電子ボリウムにより、基準電流が調整されて印加される。
【1119】
なお、ソースドライバIC14の中央部にはコントロール回路(コマンドデコーダなど)なども形成(配置)される。基準電流源をチップの中央部に形成するのは、基準電流発生回路とプログラム電流出力端子までの距離を極力短くするためである。
【1120】
図261の構成では、マスターチップ14bより基準電流が2つのスレーブチップ(14a、14c)に伝達される。スレーブチップは基準電流を受け取り、この電流を基準として、親、子、孫電流を発生させる。なお、マスターチップ14bがスレーブチップに受け渡す基準電流は、カレントミラー回路の電流受け渡しにより行う。電流受け渡しを行うことにより、複数のチップで基準電流のずれはなくなり、画面の分割線が表示されなくなる。
【1121】
図262は基準電流の受け渡し端子位置を概念的に図示している。ICチップの中央部に配置されて信号入力端子2621iに基準電流信号線2501が接続されている。この基準電流信号線2501に印加される電流は、EL材料の温特補償がされている。また、EL材料の寿命劣化による補償がされている。
【1122】
基準電流信号線2501に印加された電流(電圧)に基づき、チップ14内で各電流源(471、472、473、484)を駆動する。この基準電流がカレントミラー回路を介して、スレーブチップへの基準電流として出力される。スレーブチップへの基準電流は端子2621oから出力される。端子2621oは基準電流発生回路1691の左右に少なくとも1個以上配置(形成)される。図262では、左右に2個ずつ配置(形成)されている。この基準電流が、カスケード信号線2611a1、2611a2、2611b1、2611b2でスレーブチップ14に伝達される。なお、スレーブチップ14aに印加された基準電流を、マスターチップ14bにフィードバックし、ずれ量を補正するように回路を構成してもよい。
【1123】
電流駆動方式のEL表示パネルは、黒表示でのプログラム電流は100nA以下を非常に微小である。したがって、ソース信号線18などに寄生容量が存在すると、寄生容量の充放電が1水平走査期間(1H)に実施することができない(十分に寄生容量の影響をなくすることができない)。したがって、書き込み不足が発生する。書き込み不足は、表示コントラストの低下、解像度の低下を招く。
【1124】
寄生容量には、表示領域の寄生容量と、ソースドライバIC14の出力回路の寄生容量がある。この出力回路の寄生容量とは、主として図375の(a)に図示するように、出力段の内部配線3752に接続された保護ダイオード3751aによる寄生容量3751bである。保護ダイオード3751aは、ソースドライバIC14の静電気対策として重要な回路であるが、図375の(b)のように、保護ダイオード3751aはコンデンサ3751b(寄生容量)と等価である。なお、保護ダイオードなどによる寄生容量を保護容量と呼ぶ。
【1125】
ソースドライバIC14が電圧出力の場合は、保護容量が比較的大きくとも、ソースドライバIC14の出力インピーダンスが低いため影響はない。しかし、ソースドライバIC14が電流出力の場合は、ソースドライバIC14の出力インピーダンスが高いため、保護容量の大きさは時定数に大きく影響する。つまり、1水平走査期間(1H)内でプログラム電流Iwを画素16に書き込めない。
しかし、静電気対策などのため、保護ダイオードを削除することはできない。
【1126】
本発明はこの課題を解決させるものである。図376はその実施例である。図375の(a)のような保護ダイオード3751aは形成していない。かわりに隣接したソース信号線18間をショートするスイッチ3761(短絡回路)をソースドライバIC14内に形成している。短絡回路3761はごく小さなスイッチである。スイッチして、MOSトランジスタが例示される。その他、バイポーラトランジスタでもよく、PチャンネルとNチャンネルのトランジスタからなるアナログスイッチでもよい。なお、スイッチはオープン状態の時、100MΩ以上の抵抗値を示すようにトランジスタのW(チャンネル幅)とL(チャンネル長)が設計される。また、このスイッチ3761はソースドライバIC14形成時、クローズ状態となるように構成されている(ノーマリクローズ)。制御端子(図示せず)に印加した信号(電圧)により図377に図示するようにオープンとなる。制御端子とはスイッチ3761を構成するトランジスタのゲート端子に接続されている。
【1127】
図378の実施例は隣接したソース信号線18間に短絡部3781を形成した実施例である。100MΩ以上の高インピーダンスの配線で形成される。隣接したソース信号線18間には微小なリークが発生するが、微小電流のためプログラム電流Iwには影響を与えない。短絡部はポリシリコンで形成する。
【1128】
図379の(a)は隣接したソース信号線18間に完全な短絡部3781を形成した実施例である。短絡部をメタル配線などで形成する。ソースドライバIC14を基板71に実装するまでは、短絡部3781は残しておく。実装後、エッチング液などに基板71とソースドライバIC14を浸し、短絡部3781をエッチングして切り離す。以上の実施例では、エッチングにより短絡部3781を切り離すとしたが、レーザーなどを短絡部3781に照射することにより切断してもよい。
【1129】
図382はその実施例である。先にも説明したように、本発明ではソースドライバIC14の裏面にはベースアノード線2631が形成されている。また、ベースアノード線2631はICがホトコンにより誤動作することを抑制するため、回路形成部を遮光するように基板上71に形成されている(図102およびその説明を参照のこと)。
【1130】
図382では、ソースドライバIC14において、短絡部3781が形成された箇所に、ベースアノード線2631にスリット3821を空けている。スリット3821とは、光が透過できる部分である。このスリット3821から図383に図示するようにレーザー光3831を入射させることにより、短絡部3781を切断する。レーザー光の波長は1μm前後が好ましい。この波長のレーザーとしてはYAGレーザーが例示される。もちろん、他のレーザーでもよい。たとえば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ネオンヘリウムレーザー、白色レーザー、色素レーザーなどが例示される。その他、アルゴンランプ、キセノンランプが放射する光を集光したものを用いても良い。つまり、光学エネルギーにおり、配線などを加工できるものであればいずれでもよい。
【1131】
レーザー光3831はガラス基板71を透過させて、短絡部3781などに照射する。レーザー光3831はベースアノード線2631に形成されたスリット3821から入射する。なお、スリット3821を形成するとしたがこれに限定するものではない。重要なことは、短絡部3781などの切断箇所がレーザー光3831などで加工できるように構成することである。
【1132】
図380は内部配線3752に接続された保護ダイオード3751を形成した実施例である。図375の(a)と異なる点は、保護ダイオード3751を内部配線3751aから切り離せるように短絡部(つまり切断部)3781bを形成している点である。さらにVss電圧源、Vdd電圧源とも切断できるように短絡部3781aを形成または配置している。図381は切断箇所に×印をつけている。なお、短絡部3781の切断に関しては、図382、図383などで説明したので説明を省略する。
【1133】
有機EL表示パネルをモジュール化する際、問題となる事項に、アノード配線2631、カソード配線の引き回し(配置)の抵抗値の課題がある。有機EL表示パネルは、EL素子15の駆動電圧が比較的低いかわりに、EL素子15に流れる電流が大きい。そのため、EL素子15に電流を供給するアノード配線、カソード配線を太くする必要がある。一例として、2インチクラスのEL表示パネルでも高分子EL材料では、200mA以上の電流をアノード配線2631に流す必要がある。そのため、アノード配線2631の電圧降下を防止するため、アノード配線は1Ω以下の低抵抗化する必要がある。しかし、アレイ基板71では、配線は薄膜蒸着で形成するため、低抵抗化は困難である。そのため、パターン幅を太くする必要がある。しかし、200mAの電流をほとんど電圧降下なしで伝達するためには、配線幅が2mm以上となるという課題があった。
【1134】
図273は従来のEL表示パネルの構成である。表示画面50の左右に内蔵ゲートドライバ回路12a、12bが形成(配置)されている。また、ソースドライバ回路14pも画素16のTFTと同一プロセスで形成されている(内蔵ソースドライバ回路)。
【1135】
アノード配線2631はパネルの右側に配置されている。アノード配線2631にはVdd電圧が印加されている。アノード配線2631幅は一例として2mm以上である。アノード配線2631は画面の下端から画面の上端に分岐されている。分岐数は画素列数である。たとえば、QCIFパネルでは、176列×RGB=528本である。一方、ソース信号線18は内蔵ソースドライバ14pから出力されている。ソース信号線18は画面の上端から画面の下端に配置(形成)されている。また、内蔵ゲートドライバ回路12の電源配線2731も画面の左右に配置されている。
【1136】
したがって、表示パネルの右側の額縁は狭くすることができない。現在、携帯電話などに用いる表示パネルでは、狭額縁化が重要である。また、画面の左右の額縁を均等にすることが重要である。しかし、図273の構成では、狭額縁化が困難である。
【1137】
この課題を解決するため、本発明の表示パネルでは、図274に図示するように、アノード配線2631はソースドライバIC14の裏面に位置する箇所、かつアレイ表面に配置(形成)している。ソースドライバ回路(IC)14は半導体チップで形成(作製)し、COG(チップオンガラス)技術で基板71に実装している。ソースドライバIC14化にアノード配線2631を配置(形成)できるのは、チップ14の裏面に基板に垂直方向に10μm〜30μmの空間があるからである。
【1138】
図273のように、ソースドライバ回路14pをアレイ基板71に直接形成すると、マスク数の問題、あるいは歩留まりの問題、ノイズの問題からソースドライバ回路14pの下層あるいは上層にアノード配線(ベースアノード線、アノード電圧線、基幹アノード線)2631を形成することは困難である。
【1139】
また、図274に図示するように、共通アノード線2642を形成し、ベースアノード線2631と共通アノード線2642とを接続アノード線2641で短絡させている。特に、ICチップの中央部の接続アノード線2641を形成した点がポイントである。接続アノード線2641を形成することにより、ベースアノード線2631と共通アノード線2642間の電位差がなくなる。また、アノード配線2632を共通アノード線2642から分岐している点がポイントである。以上の構成を採用することにより、図273のようにアノード配線2631の引き回しがなくなり、狭額縁化を実現できる。
【1140】
以上の事項を他の図面を使用しながらさらに詳しく説明をする。図263は本発明の表示パネルの一部の説明図である。図263において、点線がソースドライバIC14を配置する位置である。つまり、ベースアノード線(アノード電圧線つまり分岐まえのアノード配線)がソースドライバIC14の裏面かつアレイ基板71上に形成(配置)されている。なお、本発明の実施例において、ICチップ(12、14)の裏面に分岐前のアノード配線2631を形成するとして説明するが、これは説明を容易にするためである。たとえば、分岐前のアノード配線2631のかわりに分岐前のカソード配線あるいはカソード膜を形成(配置)してもよい。その他、ゲートドライバ回路12の電源配線1051を配置または形成してもよい。
【1141】
ソースドライバIC14はCOG技術により電流出力(電流入力)端子とアレイ71に形成された接続端子2633とが接続される。接続端子2633はソース信号線18の一端に形成されている。また、接続端子2633は2633aと2633bというように千鳥配置である。なお、ソース信号線の一端には接続端子2633が形成され、他の端にもチェック用の端子電極が形成されている。
【1142】
また、本発明においてICチップは電流駆動方式のドライバIC(電流で画素にプログラムする方式)としたが、これに限定するものではない。たとえば、図43などの電圧プログラムの画素を駆動する電圧駆動方式のドライバICを積載したEL表示パネル(装置)などにも適用することができる。
【1143】
接続端子2633aと2633b間にはアノード配線2632(分岐後のアノード配線)が配置される。つまり、太く、低抵抗のベースアノード線2631から分岐されたアノード配線2632が接続端子2633間に形成され、画素16列に沿って配置されている。したがって、アノード配線2632とソース信号線18とは平行に形成(配置)される。以上のように構成(形成)することにより、図273のようにベースアノード線2631を画面横に引き回すことなく、各画素にVdd電圧を供給できる。
【1144】
図264はさらに、具体的に図示している。図263との差異は、アノード配線を接続端子2633間に配置せず、別途形成した共通アノード線2642から分岐させた点である。共通アノード線2642とベースアノード線2631とは接続アノード線2641で接続している。
【1145】
図264はソースドライバIC14を透視して裏面の様子を図示したように記載している。ソースドライバIC14は出力端子681にプログラム電流Iwを出力する電流出力回路654が配置されている。基本的に、出力端子681と電流出力回路654は規則正しく配置されている。ソースドライバIC14の中央部には親電流源の基本電流を作製する回路、コントロール(制御)回路が形成されている。そのため、ICチップの中央部には出力端子681が形成されていない(電流出力回路654がICチップの中央部に形成できないからである)。
【1146】
本発明では、図264の中央部654a部には出力端子681をICチップに作製していない。出力回路がないからである。なお、ソースドライバなどのICチップの中央部に、コントロール回路などが形成され、出力回路が形成されていない事例は多い。本発明のICチップはこの点に着眼し、ICチップの中央部に出力端子681を形成(配置)していない。なお、ソースドライバなどのICチップの中央部に、コントロール回路などが形成され、出力回路が形成されていない場合であっても、中央部にダミーパッドをして、出力端子681(パッド)が形成されているのが一般的である。この位置に共通アノード線2641を形成している(ただし、共通アノード線2641はアレイ基板71面に形成されている)。接続アノード線2641の幅は、50μm以上1000μm以下にする。また、長さに対する抵抗(最大抵抗)値は、100Ω以下になるようにする。
【1147】
接続アノード線2641でベースアノード線2631と共通アノード線2642とをショートすることにより、共通アノード線2642に電流が流れることにより発生する電圧降下を極力抑制する。つまり、本発明の構成要素である接続アノード線2641はICチップの中央部に出力回路がない点を有効に利用しているのである。また、従来、ICチップの中央部にダミーパッドとして形成されている出力端子681を削除することのより、このダミーパッドと接続アノード線2641が接触することによる、ICチップが電気的に影響をあたえることを防止している。ただし、このダミーパッドがICチップのベース基板(チップのグランド)、他の構成と電気的に絶縁されている場合は、ダミーパッドが接続アノード線2641と接触しても全く問題がない。したがって、ダミーパッドをソースドライバIC14の中央部に形成したままでもよいことは言うまでもない。
【1148】
さらに具体的には、図267のように接続アノード線2641、共通アノード線2642は形成(配置)されている。まず、接続アノード線2641は太い部分(2641a)と細い部分(2641b)がある。太い部分(2641a)は抵抗値を低減するためである。細い部分(2641b)は、出力端子963間に接続アノード線2641bを形成し、共通アノード線2642と接続するためである。
【1149】
また、ベースアノード線2631と共通アノード線2642との接続は、中央部の接続アノード線2641bだけでなく、左右の接続アノード線2641cでもショートしている。したがって、共通アノード線2642とベースアノード線2631とは3本の接続アノード線2641でショートされている。したがって、共通アノード線2642に大きな電流が流れても共通アノード線2642で電圧降下が発生しにくい。これは、ソースドライバIC14は通常、幅が2mm以上あり、このソースドライバIC14下に形成されたベースアノード線2631の線幅を太く(低インピーダンス化できる)できるからである。そのため、低インピーダンスのベースアノード線2631と共通アノード線2642とを複数箇所で接続アノード線2641によりショートしているため、共通アノード線2642の電圧降下は小さくなるのである。
【1150】
以上のように共通アノード線2642での電圧降下を小さくできるのは、ソースドライバIC14下にベースアノード線2631を配置(形成)できる点、ソースドライバIC14の左右の位置を用いて、接続アノード線2641cを配置(形成)できる点、ソースドライバIC14の中央部に接続アノード線2641bを配置(形成)できる点にある。
【1151】
また、図267では、ベースアノード線2631とカソード電源線(ベースカソード線)2671とを絶縁膜2661を介して積層させている。この積層した箇所がコンデンサを形成する(この構成をアノードコンデンサ構成と呼ぶ)。このコンデンサは、電源パスコンデンサとして機能する。したがって、ベースアノード線2631の急激な電流変化を吸収することができる。また、前記構成を応用することにより、ソースドライバIC14などの電源パスコンデンサとしても用いることができる。
【1152】
コンデンサの容量は、EL表示装置の表示面積をS平方ミリメートルとし、コンデンサの容量をC(pF)としたとき、M/200 ≦ C ≦ M/10以下の関係を満足させることがよい。さらには、M/100 ≦ C ≦ M/20以下の関係を満足させることがよい。Cが小さいと電流変化を吸収することが困難であり、大きいとコンデンサの形成面積が大きくなりすぎ実用的でない。
【1153】
なお、図267などの実施例では、ソースドライバIC14下にベースアノード線2631を配置(形成)するとしたが、アノード線をカソード線としてもよいことは言うまでもない。また、図267において、ベースカソード線2671とベースアノード線2631とを入れ替えても良い。本発明の技術的思想は、ドライバを半導体チップで形成し、かつ半導体チップをアレイ基板71もしくはフレキシブル基板に実装し、半導体チップの下面にEL素子15などの電源あるいはグランド電位(電流)を供給する配線などを配置(形成)する点にある。
【1154】
したがって、半導体チップは、ソースドライバ14に限定されるものではなく、ゲートドライバ回路12でもよく、また、電源IC82でもよい。また、半導体チップをフレキシブル基板に実装し、このフレキシブル基板面かつ半導体チップの下面にEL素子15などの電源あるいはグランドパターンを配線(形成)する構成も含まれる。もちろん、ソースドライバIC14とゲートドライバIC12の両方を、半導体チップで構成し、基板71にCOG実装を起こっても良い。
前記チップの下面に電源あるいはグランドパターンを形成してもよい。また、EL素子15への電源あるいはグラントパターンとしたがこれに限定するものではなく、ソースドライバ14への電源配線、ゲートドライバ回路12への電源配線でもよい。また、EL表示装置に限定されるものではなく、液晶表示装置にも適用できる。その他、FED、PDPなど表示パネルにも適用することができる。
以上の事項は、本発明の他の実施例でも同様である。
【1155】
図265は本発明の他の実施例である。図263、図264、図267との差異は図263が出力端子2633間にアノード配線2632を配置したのに対し、図265では、ベースアノード配線2631から多数(複数)の細い接続アノード線2641dを分岐させ、この接続アノード線2641dを共通アノード線2642とをショートした点である。また、細い接続アノード線2641dと接続端子2633と接続されたソース信号線18とを絶縁膜2661を介して積層した点である。
【1156】
アノード線2641dはベースアノード線2631とコンタクトホール2651aで接続を取り、アノード配線2632は共通アノード線2642とコンタクトホール2651bで接続を取っている。他の点(接続アノード線2641a、2641b、2641c、アノードコンデンサ構成など)などは図264、図267と同様であるので説明を省略する。
【1157】
図267のaa‘線での断面図を図266に図示する。図266の(a)では、略同一幅のソース信号線18を接続アノード線2641dが絶縁膜2661aを介して積層されている。
絶縁膜2661aの膜厚は、500オングストローム以上3000オングストローム(Å)以下にする。さらに好ましくは、800オングストローム以上2000オングストローム(Å)以下にする。膜厚が薄いと、接続アノード線2641dとソース信号線18との寄生容量が大きくなり、また、接続アノード線2641dとソース信号線18との短絡が発生しやすくなり好ましくない。厚いと絶縁膜の形成時間に長時間を要し、製造時間が長くなりコストが高くなる。また、上側の配線の形成が困難になる。
なお、絶縁膜2661は、ポリビフェーニールアルコール(PVA)樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、フェノール樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド樹脂などの有機材料と同一材料が例示され、その他、SiO2、SiNxなどの無機材料が例示される。その他、Al2O3、Ta2O3などであってもよいことは言うまでもない。また、図266の(a)に図示するように、最表面には絶縁膜2661bを形成し、配線2641などの腐食、機械的損傷を防止させる。
【1158】
図266の(b)では、ソース信号線18の上にソース信号線18よりも線幅の狭い接続アノード線2641dが絶縁膜2661aを介して積層されている。
以上のように構成することのより、ソース信号線18の段差によるソース信号線18と接続アノード線2641dとのショートを抑制することができる。図266の(b)の構成では、接続アノード線2641dの線幅は、ソース信号線18の線幅よりも0.5μm以上狭くすることが好ましい。さらには、接続アノード線2641dの線幅は、ソース信号線18の線幅よりも0.8μm以上狭くすることが好ましい。
【1159】
図266の(b)では、ソース信号線18の上にソース信号線18よりも線幅の狭い接続アノード線2641dが絶縁膜2661aを介して積層されているとしたが、図266の(c)に図示するように、接続アノード線2641dの上に接続アノード信号線2641dよりも線幅の狭いソース信号線18が絶縁膜2661aを介して積層するとしてもよい。他の事項は他の実施例と同様であるので説明を省略する。
【1160】
図268はソースドライバIC14部の断面図である。基本的には図267の構成を基準にしているが、図264、図265などでも同様に適用できる。もしくは類似に適用できる。
【1161】
図268の(b)は図267のAA‘での断面図である。図268の(b)でも明らかなように、ICチップの14の中央部には出力パッド681が形成(配置)されていない。この出力パッドと、表示パネルのソース信号線18とが接続される。出力バッド681は、メッキ技術あるいはネイルヘッドボンダ技術によりバンプ(突起)が形成されている。突起の高さは10μm以上40μm以下の高さにする。もちろん、金メッキ技術(電解、無電解)により突起を形成してもよいことは言うまでもない。
【1162】
前記突起と各ソース信号線18とは導電性接合層(図示せず)を介して電気的に接続されている。導電性接合層は接着剤としてエポキシ系、フェノール系等を主剤とし、銀(Ag)、金(Au)、ニッケル(Ni)、カーボン(C)、酸化錫(SnO2)などのフレークを混ぜた物、あるいは紫外線硬化樹脂などである。
導電性接合層(接続樹脂)2681は、転写等の技術でバンプ上に形成する。または、突起とソース信号線18とをACF樹脂2681で熱圧着される。なお、突起あるいは出力パッド681とソース信号線18との接続は、以上の方式に限定するものではない。また、アレイ基板上にソースドライバIC14を積載せず、フィルムキャリヤ技術を用いてもよい。また、ポリイミドフィルム等を用いてソース信号線18などと接続しても良い。図268の(a)はソース信号線18と共通アノード線2642とが重なっている部分の断面図である(図266を参照のこと)。
【1163】
共通アノード線2642からアノード配線2632が分岐されている。アノード配線2632はQCIF+パネルの場合は、176×RGB=528本である。アノード配線2632を介して、図1などで図示するVdd電圧(アノード電圧)が供給される。1本のアノード配線2632には、EL素子15が低分子材料の場合は、最大で200μA程度の電流が流れる。したがって、共通アノード配線2642には、200μA×528で約100mAの電流が流れる。
【1164】
したがって、共通アノード配線2642での電圧降下を0.2(V)以内にするには、電流が流れる最大経路の抵抗値が2Ω(100mA流れるとして)以下にする必要がある。本発明では、図267に示すように3箇所に接続アノード線2641を形成しているので、集中分布回路におきなおすと、共通アノード線2642の抵抗値は容易に極めて小さく設計することができる。また、図265のように多数の接続アノード線2641dを形成すれば、共通アノード線2642での電圧降下は、ほぼなくなる。
【1165】
問題となるのは、共通アノード線2642とソース信号線18との重なり部分における寄生容量(共通アノード寄生容量と呼ぶ)の影響である。基本的に、電流駆動方式では、電流を書き込むソース信号線18に寄生容量があると黒表示電流を書き込みにくい。したがって、寄生容量は極力小さくする必要がある。
【1166】
共通アノード寄生容量は、少なくとも1ソース信号線18が表示領域内で発生する寄生容量(表示寄生容量と呼ぶ)の1/10以下にする必要がある。たとえば、表示寄生容量が10(pF)であれば、1(pF)以下にする必要がある。
さらに好ましくは、(表示寄生容量と呼ぶ)の1/20以下にする必要がある。
表示寄生容量が10(pF)であれば、0.5(pF)以下にする必要がある。
この点を考慮して、共通アノード線2642の線幅(図271のM)、絶縁膜2661の膜厚(図269を参照)を決定する。
【1167】
ベースアノード線2631はソースドライバIC14の下に形成(配置)する。形成する線幅は、低抵抗化の観点から、極力太い方がよいことは言うまでのない。その他、ベースアノード配線2631は遮光の機能を持たせることが好ましい。この説明図を図270に図示している。なお、ベースアノード配線2631を金属材料で所定膜厚形成すれば、遮光の効果があることはいうまでもない。また、ベースアノード線2631が太くできない時、あるいは、ITOなどの透明材料で形成するときは、ベースアノード線2631に積層して、あるいは多層に、光吸収膜あるいは光反射膜をソースドライバIC14下(基本的にはアレイ71の表面)に形成する。また、図270の遮光膜(ベースアノード線2631)は、完全な遮光膜であることを必要としない。部分に開口部があってもよく。また、回折効果、散乱効果を発揮するものでもよい。また、ベースアノード線2631に積層させて、光学的干渉多層膜からなる遮光膜を形成または配置してもよい。
【1168】
もちろん、アレイ基板71とソースドライバIC14との空間に、金属箔あるいは板あるいはシートからなる反射板(シート)、光吸収板(シート)を配置あるいは挿入あるいは形成してもよいことは言うまでもない。また、金属箔に限定されず、有機材料あるいは無機材料からなる箔あるいは板あるいはシートからなる反射板(シート)、光吸収板(シート)を配置あるいは挿入あるいは形成してもよいことは言うまでもない。
【1169】
また、アレイ基板71とソースドライバIC14との空間に、ゲルあるいは液体からなる光吸収材料、光反射材料を注入あるいは配置してもよい。さらに前記ゲルあるいは液体からなる光吸収材料、光反射材料を加熱により、あるいは光照射により硬化させることが好ましい。なお、ここでは説明を容易にするために、ベースアノード線2631を遮光膜(反射膜)にするとして説明をする。
【1170】
図270のように、ベースアノード線2631はアレイ基板71の表面(なお、表面に限定するものではない。遮光膜/反射膜とするという思想を満足させるためには、ソースドライバIC14の裏面に光が入射しなければよいのである。
したがって、基板71の内面あるいは内層にベースアノード線2631などを形成してもよいことは言うまでもない。また、基板71の裏面にベースアノード線2631(反射膜、光吸収膜として機能する構成または構造)を形成することのより、ソースドライバIC14に光が入射することを防止または抑制できるのであれば、アレイ基板71の裏面でもよい。
【1171】
また、図270などでは、遮光膜などはアレイ基板71に形成するとしたがこれに限定するものではなく、ソースドライバIC14の裏面に直接に遮光膜などを形成してもよい。この場合は、ソースドライバIC14の裏面に絶縁膜2661(図示せず)を形成し、この絶縁膜上に遮光膜もしくは反射膜などを形成する。また、ソースドライバ回路14がアレイ基板71に直接に形成する構成(低温ポリシリコン技術、高温ポリシリコン技術、固相成長技術、アモルファスシリコン技術によるドライバ構成)の場合は、遮光膜、光吸収膜あるいは反射膜を基板71に形成し、その上にソースドライバ回路14を形成(配置)すればよい。
【1172】
ソースドライバIC14には電流源484など、微少電流を流すトランジスタ素子が多く形成されている(図270の回路形成部2701)。微少電流を流すトランジスタ素子に光が入射すると、ホトコンダクタ現象が発生し、出力電流(プログラム電流Iw)、親電流量、子電流量などが異常な値(バラツキが発生するなど)となる。特に、有機ELなどの自発光素子は、基板71内でEL素子15から発生した光が乱反射するため、表示画面50以外の箇所から強い光が放射される。この放射された光が、ソースドライバIC14の回路形成部1021に入射するとホトコンダクタ現象を発生する。したがって、ホトコンダクタ現象の対策は、EL表示デバイスに特有の対策である。
【1173】
この課題に対して、本発明では、ベースアノード線2631を基板71上に構成し、遮光する。ベースアノード線2631の形成領域は図270に図示するように、回路形成部2701を被覆するようにする。以上のように、遮光膜(ベースアノード線2631)を形成することにより、ホトコンダクタ現象を完全に防止できる。特にベースアノード配線2631などのEL電源線は、画面書き換えに伴い、電流がながれて多少の電位が変化する。しかし、電位の変化量は、1Hタイミングで少しずつ変化するため、ほど、グランド電位(電位変化しないという意味)として見なせる。したがって、ベースアノード線2631あるいはベースカソード線は、遮光の機能だけでなく、シールドの効果も発揮する。
【1174】
有機ELなどの自発光素子は、基板71内でEL素子15から発生した光が乱反射するため、表示画面50以外の箇所から強い光が放射される。この乱反射光を防止あるいは抑制するため、図269に図示するように、画像表示に有効な光が通過しない箇所(無効領域)に光吸収膜2691を形成する(逆に有効領域とは、表示画面50をその近傍)。光吸収膜を形成する箇所は、封止フタ85の外面(光吸収膜2691a)、封止フタ85の内面(光吸収膜2691c)、基板71の側面(光吸収膜2691d)、基板の画像表示領域以外(光吸収膜2691b)などである。なお、光吸収膜2691に限定するものではなく、光吸収シートを取り付けてもよく、また、光吸収壁でもよい。また、光吸収の概念には、光を散乱させることのより、光を発散させる方式あるいは構造も含まれる、また、広義には反射により光を封じこめる方式あるいは構成も含まれる。
【1175】
光吸収膜2691を構成する物質としては、アクリル樹脂などの有機材料にカーボンを含有させたもの、黒色の色素あるいは顔料を有機樹脂中に分散させたもの、カラーフィルターの様にゼラチンやカゼインを黒色の酸性染料で染色したものが例示される。その他、単一で黒色となるフルオラン系色素を発色させて用いたものでもよく、緑色系色素と赤色系色素とを混合した配色ブラックを用いることもできる。また、スパッタにより形成されたPrMnO3膜、プラズマ重合により形成されたフタロシアニン膜等が例示される。
【1176】
以上の材料はすべて黒色の材料であるが、光吸収膜2691としては、表示素子が発生する光色に対し、補色の関係の材料を用いても良い。例えば、カラーフィルター用の光吸収材料を望ましい光吸収特性が得られるように改良して用いれば良い。基本的には前記した黒色吸収材料と同様に、色素を用いて天然樹脂を染色したものを用いても良い。また、色素を合成樹脂中に分散した材料を用いることができる。色素の選択の範囲は黒色色素よりもむしろ幅広く、アゾ染料、アントラキノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料などから適切な1種、もしくはそれらのうち2種類以上の組み合わせでも良い。
【1177】
また、光吸収膜としては金属材料を用いてもよい。たとえば、六価クロムが例示される。六価クロムは黒色であり、光吸収膜として機能する。その他、オパールガラス、酸化チタンなどの光散乱材料であってもよい。光を散乱させることにより、結果的に光を吸収することと等価になるからである。
【1178】
なお、封止フタ85は、4μm以上15μm以下の樹脂ビーズ2692を含有させた封止樹脂2693を用いて、基板71と封止フタ85とを接着する。封止フタ85と基板71とは、樹脂ビーズ2692を含有する封止樹脂2693で貼り付ける。フタ85は加圧せずに配置し、固定する。
【1179】
図267の実施例は、共通アノード線2642をソースドライバIC14の近傍に形成(配置)するように図示したが、これに限定するものではない。たとえば、図271に図示するように、表示画面50の近傍に形成してもよい。また、形成することが好ましい。なぜならば、ソース信号線18とアノード配線2632とが短距離で、かつ平行して配置(形成)する部分が減少するからである。ソース信号線18とアノード配線2632とが短距離で、かつ平行に配置されると、ソース信号線18とアノード配線2632間に寄生容量が発生するからである。図271のように、表示画面50の近傍に共通アノード線2642を配置するとその問題点はなくなる。画面表示画面50から共通アノード線2642の距離K(図271を参照)は、1mm以下にすることが好ましい。
【1180】
共通アノード線2642は、極力低抵抗化するため、ソース信号線18を形成する金属材料で形成することが好ましい。本発明では、Cu薄膜、Al薄膜あるいはTi/Al/Tiの積層構造、あるいは合金もしくはアマンガムからなる金属材料(SDメタル)で形成している。したがって、ソース信号線18と共通アノード線2642が交差する箇所はショートすることを防止するため、ゲート信号線17を構成する金属材料(GEメタル)に置き換える。ゲート信号線は、Mo/Wの積層構造からなる金属材料で形成している。
【1181】
一般的に、ゲート信号線17のシート抵抗は、ソース信号線18のシート抵抗より高い。これは、液晶表示装置で一般的である。しかし、有機EL表示パネルにおいて、かつ電流駆動方式では、ソース信号線18を流れる電流は1〜5μAと微少である。したがって、ソース信号線18の配線抵抗が高くとも電圧降下はほとんど発生せず、良好な画像表示を実現できる。液晶表示装置においては、電圧でソース信号線18に画像データを書き込む。したがって、ソース信号線18の抵抗値が高いと画像を1水平走査期間に書き込むことができない。
【1182】
しかし、本発明の電流駆動方式では、ソース信号線18の抵抗値が高く(つまり、シート抵抗値が高い)とも、課題とはならない。したがって、ソース信号線18のシート抵抗は、ゲート信号線17のシート抵抗より高くともよい。したがって、本発明のEL表示パネルにおいて(概念的には、電流駆動方式の表示パネルあるいは表示装置において)、図272に図示するように、ソース信号線18をGEメタルで作製(形成)し、ゲート信号線17をSDメタルで作製(形成)してもよい。これは、液晶表示パネルと逆の構成である。
【1183】
図275は、図267、図271の構成に加えて、ゲートドライバ回路12を駆動する電源配線2731を配置した構成である。電源配線2731はパネルの表示画面50の右端→下辺→表示画面50の左端に引き回している。つまり、ゲートドライバ回路12aと12bの電源とは同一になっている。
【1184】
しかし、ゲート信号線17aを選択するゲートドライバ回路12a(ゲート信号線17aはTFT11b、TFT11cを制御する)と、ゲート信号線17bを選択するゲートドライバ回路12b(ゲート信号線17bはTFT11dを制御し、EL素子15に流れる電流を制御する)とは、電源電圧を異ならせることが好ましい。特に、ゲート信号線17aの振幅(オン電圧−オフ電圧)は小さいことが好ましい。ゲート信号線17aの振幅が小さくなるほど、画素16のコンデンサ19への突き抜け電圧が減少するからである(図1などを参照)。一方、ゲート信号線17bはEL素子15を制御する必要があるため、振幅は小さくできない。
【1185】
したがって、図276に図示するように、ゲートドライバ回路12aの印加電圧はVha(ゲート信号線17aのオフ電圧)と、Vla(ゲート信号線17aのオン電圧)とし、
ゲートドライバ回路12aの印加電圧はVhb(ゲート信号線17bのオフ電圧)と、Vla(ゲート信号線17bのオン電圧)とする。Vla <  Vlbなる関係とする。なお、VhaとVhbとは、略一致させてもよい。
【1186】
ゲートドライバ回路12は、通常、NチャンネルトランジスタとPチャンネルトランジスタで構成する。しかし、Pチャンネルトランジスタのみで形成することが好ましい。アレイを作製に必要とするマスク数が減少し、製造歩留まり向上、スループットの向上が見込まれるからである。したがって、図1、図2などに例示したように、画素16を構成するトランジスタをPチャンネルトランジスタとするとともに、ゲートドライバ回路12もPチャンネルトランジスタで形成あるいは構成する。NチャンネルトランジスタとPチャンネルトランジスタでゲートドライバ回路を構成すると必要なマスク数は10枚となるが、Pチャンネルトランジスタのみで形成すると必要なマスク数は5枚になる。
【1187】
しかし、Pチャンネルトランジスタのみでゲートドライバ回路12などを構成すると、レベルシフタ回路をアレイ基板71に形成できない。レベルシフタ回路はNチャンネルトランジスタとPチャンネルトランジスタで構成するからである。
【1188】
この課題に対して、本発明では、レベルシフタ回路機能を、電源IC82に内蔵させている。図277はその実施例である。電源IC82はゲートドライバ回路12の駆動電圧、EL素子15のアノード、カソード電圧、ソースドライバ回路14の駆動電圧を発生させる。
【1189】
電源IC82はゲートドライバ回路12のEL素子15のアノード、カソード電圧を発生させるため、高い耐圧の半導体プロセスを使用する必要がある。この耐圧があれば、ゲートドライバ回路12の駆動する信号電圧までレベルシフトすることができる。
【1190】
したがって、レベルシフトおよびゲートドライバ回路12の駆動は図277の構成で実施する。入力データ(画像データ、コマンド、制御データ)2672はソースドライバIC14に入力される。入力データにはゲートドライバ回路12の制御データも含まれる。ソースドライバIC14は耐圧(動作電圧)が5(V)である。一方、ゲートドライバ回路12は動作電圧が15(V)である。ソースドライバ回路14から出力されるゲートドライバ回路12に出力される信号は、5(V)から15(V)にレベルシフトする必要がある。このレベルシフトを電源回路(IC)82で行う。図277ではゲートドライバ回路12を制御するデータ信号も電源IC制御信号2772としている。
【1191】
電源回路82は入力されたゲートドライバ回路12を制御するデータ信号2772を内蔵するレベルシフタ回路でレベルシフトし、ゲートドライバ回路制御信号2773として出力し、ゲートドライバ回路12を制御する。
【1192】
以下、基板71に内蔵するゲートドライバ回路12をPチャンネルのトランジスタのみで構成した本発明のゲートドライバ回路12について説明をする。先にも説明したように、画素16とゲートドライバ回路12とをPチャンネルトランジスタのみで形成する(つまり、基板71に形成するトランジスタはすべてPチャンネルトランジスタである。反対に言えば、Nチャンネルのトランジスタを用いない状態)ことにより、アレイを作製に必要とするマスク数が減少し、製造歩留まり向上、スループットの向上が見込まれるからである。また、Pチャンネルトランジスタの性能のみの向上に取り組みができるため、結果として特性改善が容易である。たとえば、Vt電圧の低減化(より0(V)に近くするなど)、Vtバラツキの減少を、CMOS構造(PチャンネルとNチャンネルトランジスタを用いる構成)よりも容易に実施できる。
【1193】
一例として、図274に図示するように、本発明は、表示画面50の左右に1相(シフトレジスタ)づつ、ゲートドライバ回路12を配置または形成あるいは構成している。ゲートドライバ回路12など(画素16のトランジスタも含む)は、プロセス温度が450度(摂氏)以下の低温ポリシリコン技術で形成または構成するとして説明するが、これに限定するものではない。プロセス温度が450度(摂氏)以上の高温ポリシリコン技術を用いて構成してもよく、また、固相(CGS)成長させた半導体膜を用いてTFTなどを形成したものを用いてもよい。その他、有機TFTで形成してもよい。また、アモルファスシリコン技術で形成あるいは構成したTFTであってもよい。
【1194】
1つは選択側のゲートドライバ回路12aである。ゲート信号線17aにオンオフ電圧を印加し、画素TFT11を制御する。他方のゲートドライバ回路12bは、EL素子15に流す電流を制御(オンオフさせる)する。
【1195】
本発明の実施例では、主として図1の画素構成を例示して説明をするがこれに限定するものではない。図2、図42、図43、図115、図116、図117などの他の画素構成においても適用できることは言うまでもない。また、本発明のゲートドライバ回路12の構成あるいはその駆動方式は、本発明の表示パネル、表示装置あるいは情報表示装置との組み合わせにおいて、より特徴ある効果を発揮する。しかし、他の構成においても特徴ある効果を発揮できることは言うまでもない。
【1196】
本発明の実施例では、主として図1の画素構成を例示して説明をするがこれに限定するものではなく、他の画素構成でもよいことは言うまでもない。また、以下に説明するゲートドライバ回路12構成あるいは配置形態は、有機EL表示パネルなどの自己発光デバイスに限定されるものではない。液晶表示パネル、電磁遊動表示パネルあるいはFED(フィールドエミッションディスプレイ)などにも採用することができる。たとえば、液晶表示パネルでは、画素の選択スイッチング素子の制御として本発明のゲートドライバ回路12の構成あるいは方式を採用してもよい。また、ゲートドライバ回路12を2相用いる場合は、1相を画素のスイッチング素子の選択用として用い、他方を画素において、保持容量の1方の端子に接続してもよい。この方式は、独立CC駆動と呼ばれるものである。また、図71、図73などで説明する構成は、ゲートドライバ回路12だけでなく、ソースドライバ回路14のシフトレジスタ回路などにも採用することができることは言うまでもない。
【1197】
図71は、本発明のゲートドライバ回路12のブロック図である。説明を容易にするため、4段分しか図示していないが、基本的には、ゲート信号線17数に対応する単位ゲート出力回路711が形成または配置される。
【1198】
図71に図示するように、本発明のゲートドライバ回路12(12a、12b)では、4つのクロック端子(SCK0、SCK1、SCK2、SCK3)と、1つのスタート端子(データ信号(SSTA))、シフト方向を上下反転制御する2つの反転端子(DIRA、DIRB、これらは、逆相の信号を印加する)の信号端子から構成される。また、電源端子としてL電源端子(VBB)と、H電源端子(Vd)などから構成される。
【1199】
画素16をPチャンネルのトランジスタで構成することのより、Pチャンネルトランジスタで形成したゲートドライバ回路12とのマッチングが良くなる。Pチャンネルトランジスタ(図1の画素構成では、トランジスタ11b、11c、トランジスタ11d)はL電圧でオンする。一方、ゲートドライバ回路12もL電圧が選択電圧である。Pチャンネルのゲートドライバは図73の構成でもわかるが、Lレベルを選択レベルとするとマッチングが良い。Lレベルが長期間保持できないからである。一方、H電圧は長時間保持することができる。
【1200】
EL素子15に電流を供給する駆動用トランジスタ(図1ではトランジスタ11a)をPチャンネルで構成することにより、EL素子15のカソードが金属薄膜のべた電極に構成することができる。また、アノード電位Vddから順方向にEL素子15に電流を流すことができる。以上の事項から、画素16のトランジスタをPチャンネルとし、ゲートドライバ回路12のトランジスタもPチャンネルとすることがよい。以上のことから、本発明の画素16を構成するトランジスタ(駆動用トランジスタ、イッチング用トランジスタ)をPチャンネルで形成し、ゲートドライバ回路12のトランジスタをPチャンネルで構成するという事項は単なる設計事項ではない。
【1201】
なお、レベルシフタ(LS)回路を、基板71に直接に形成してもよい。つまり、レベルシフタ(LS)回路をNチャンネルとPチャンネルトランジスタで形成する。コントローラ(図示せず)からのロジック信号は、基板71に直接形成されたレベルシフタ回路で、Pチャンネルトランジスタで形成されたゲートドライバ回路12のロジックレベルに適合するように昇圧する。この昇圧したロジック電圧を前記ゲートドライバ回路12に印加する。
【1202】
なお、レベルシフタ回路を半導体チップで形成し、基板71にCOG実装などしてもよい。また、ソースドライバ回路14は、半導体チップで形成し、基板71にCOG実装する。ただし、ソースドライバ回路14を半導体チップで形成することに限定するものではなく、ポリシリコン技術を用いて基板71に直接に形成してもよい。
【1203】
画素16を構成するトランジスタ11をPチャンネルで構成すると、プログラム電流は画素16からソース信号線18に流れ出す方向になる。そのため、ソースドライバ回路の単位電流回路484(図56、図57などを参照のこと)は、Nチャンネルのトランジスタで構成する必要がある。つまり、ソースドライバ回路14はプログラム電流Iwを引き込むように回路構成する必要がある。
【1204】
したがって、画素16の駆動用トランジスタ11a(図1の場合)がPチャンネルトランジスタの場合は、必ず、ソースドライバ回路14はプログラム電流Iwを引き込むように、単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで構成する。ソースドライバ回路14をアレイ基板71に形成するには、Nチャンネル用マスク(プロセス)とPチャンネル用マスク(プロセス)の両方を用いる必要がある。概念的に述べれば、画素16とゲートドライバ回路12をPチャンネルトランジスタで構成し、ソースドライバの引き込み電流源のトランジスタはNチャンネルで構成するのが本発明の表示パネル(表示装置)である。
【1205】
したがって、画素16のトランジスタ11をPチャンネルトランジスタで形成し、ゲートドライバ回路12をPチャンネルトランジスタで形成する。このように画素16のトランジスタ11とゲートドライバ回路12の両方をPチャンネルトランジスタで形成することにより基板71を低コスト化できる。しかし、ソースドライバ14は、単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで形成することが必要になる。したがって、ソースドライバ回路14は基板71に直接形成することができない。そこで別途、シリコンチップなどでソースドライバ回路14を作製し、基板71に積載する。なお、ソースドライバ回路14はシリコンチップで構成するとしたがこれに限定するものではない。たとえば、低温ポリシリコン技術などでガラス基板に多数個を同時に形成し、チップ状に切断して、基板71に積載してもよい。なお、基板71にソースドライバ回路を積載するとして説明しているが、積載に限定するものではない。ソースドライバ回路14の出力端子681を基板71のソース信号線18に接続するのであればいずれの形態でもよい。たとえば、TAB技術でソースドライバ回路14をソース信号線18に接続する方式が例示される。シリコンチップなどに別途ソースドライバ回路14を形成することにより、出力電流のバラツキが低減し、良好な画像表示を実現できる。また、低コスト化が可能である。
【1206】
また、画素16の選択トランジスタをPチャンネルで構成し、ゲートドライバ回路をPチャンネルトランジスタで構成するという構成は、有機ELなどの自己発光デバイス(表示パネルあるいは表示装置)に限定されるものではない。たとえば、液晶表示デバイス、FED(フィールドエミッションディスプレイ)にも適用することができる。
【1207】
反転端子(DIRA、DIRB)は各単位ゲート出力回路711に対し、共通の信号が印加される。なお、図73の等価回路図をみれば、理解できるが、反転端子(DIRA、DIRB)は互いに逆極性の電圧値を入力する。また、シフトレジスタの走査方向を反転させる場合は、反転端子(DIRA、DIRB)に印加している電圧の極性を反転させる。
【1208】
なお、図71の回路構成は、クロック信号線数は4つである。4つが本発明では最適な数であるが、本発明はこれに限定するものではない。4つ以下でも4つ以上でもよい。
【1209】
クロック信号(SCK0、SCK1、SCK2、SCK3)の入力は、隣接した単位ゲート出力回路711で異ならせている。たとえば、単位ゲート出力回路711aには、クロック端子のSCK0がOCに、SCK2がRSTに入力されている。この状態は、単位ゲート出力回路711cも同様である。単位ゲート出力回路711aに隣接した単位ゲート出力回路711b(次段の単位ゲート出力回路)は、クロック端子のSCK1がOCに、SCK3がRSTに入力されている。したがって、単位ゲート出力回路711に入力されるクロック端子は、SCK0がOCに、SCK2がRSTに入力され、次段は、クロック端子のSCK1がOCに、SCK3がRSTに入力され、さらに次段の単位ゲート出力回路711に入力されるクロック端子は、SCK0がOCに、SCK2がRSTに入力され、というように交互に異ならせている。
【1210】
図73が単位ゲート出力回路711の回路構成である。構成するトランジスタはPチャンネルのみで構成している。図74が図73の回路構成を説明するためのタイミングチャートである。なお、図72は図73の複数段分におけるタイミングチャートを図示したものである。したがって、図73を理解することにより、全体の動作を理解することができる。動作の理解は、文章で説明するよりも、図73の等価回路図を参照しながら、図74のタイミングチャートを理解することにより達成されるため、詳細な各トランジスタの動作の説明は省略する。
【1211】
Pチャンネルのみでドライバ回路構成を作成すると、基本的にゲート信号線17をHレベル(図73ではVd電圧)に維持することは可能である。しかし、Lレベル(図73ではVBB電圧)に長時間維持することは困難である。しかし、画素行の選択時などの短期間維持は十分にできる。
【1212】
画素16のスイッチング用トランジスタ11b、11cがPチャンネルトランジスタで形成されていると、Vghで画素16が選択状態となる。Vglで画素16が非選択状態となる。以前にも説明したが、ゲート信号線17aがオン(Vgl)からオフ(Vgh)になる時に電圧が突き抜ける(突き抜け電圧)。画素16の駆動用トランジスタ11aがPチャンネルトランジスタで形成されていると、黒表示状態の時、この突き抜け電圧によりトランジスタ11aがより電流が流れないようになる。したがって、良好な黒表示を実現できる。黒表示を実現することが困難であるという点が、電流駆動方式の課題である。しかし、ゲートドライバ回路12をPチャンネルトランジスタで構成することにより、オン電圧はVghとなる。したがって、Pチャンネルトランジスタで形成された画素16とマッチングがよい。また、図1、図2、図32、図113、図116の画素16構成のように、アノード電圧Vddから駆動用トランジスタ11a、ソース信号線18を介してソースドライバ回路14の単位トランジスタ484にプログラム電流Iwが流入するように構成することが重要である。したがって、ゲートドライバ回路12および画素16をPチャンネルトランジスタで構成し、ソースドライバ回路14を基板に積載し、かつソースドライバ回路14の単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで構成することは、すぐれた相乗効果を発揮する。
【1213】
なお、図42の(b)においても同様である。図42の(b)は駆動用トランジスタ11bを介してソースドライバ回路14の単位トランジスタ484に電流が流入するのではない。しかし、アノード電圧Vddからプログラム用トランジスタ11a、ソース信号線18を介してソースドライバ回路14の単位トランジスタ484にプログラム電流Iwが流入するように構成である。したがって、図1と同様に、ゲートドライバ回路12および画素16をPチャンネルトランジスタで構成し、ソースドライバ回路14を基板に積載し、かつソースドライバ回路14の単位トランジスタ484をNチャンネルトランジスタで構成することは、すぐれた相乗効果を発揮する。
【1214】
IN端子に入力された信号と、RST端子に入力されたSCKクロックにより、n1が変化し、n2はn1の反転信号状態となる。n2の電位とn4の電位とは同一極性であるが、OC端子に入力されたSCKクロックによりn4の電位レベルはさらに低くなる。この低くなるレベルに対応して、Q端子がその期間、Lレベルに維持される(オン電圧がゲート信号線17から出力される)。SQあるいはQ端子に出力される信号は、次段の単位ゲート出力回路711に転送される。
【1215】
図71、図73の回路構成において、IN(INA、INB)端子、クロック端子の印加信号のタイミングを制御することにより、図75の(a)に図示するように、1ゲート信号線17を選択する状態と、図75の(b)に図示するように2ゲート信号線17を選択する状態とを同一の回路構成を用いて実現できる。
【1216】
選択側のゲートドライバ回路12aにおいて、図75の(a)の状態は、1画素行(51a)を同時に選択する駆動方式である(ノーマル駆動)。また、選択画素行は1行ずつシフトする。図75の(b)は、2画素行を選択する構成である。この駆動方式は、図27、図28、図29で説明した複数画素行(51a、51b)の同時選択駆動(ダミー画素行を構成する方式)である。選択画素行は、1画素行ずつシフトし、かつ隣接した2画素行が同時に選択される。特に、図75の(b)の駆動方法は、最終的な映像を保持する画素行(51a)に対し、画素行51bは予備充電される。そのため、画素16が書き込み易くなる。つまり、本発明は、端子に印加する信号により、2つの駆動方式を切り替えて実現できる。
【1217】
なお、図75の(b)は隣接した画素16行を選択する方式であるが、図76に図示するように、隣接した以外の画素16行を選択してもよい(図76は、3画素行離れた位置の画素行を選択している実施例である)。また、図73の構成では、4画素行の組で制御される。4画素行にうち、1画素行を選択するか、連続した2画素行を選択するかの制御を実施できる。これは、使用するクロック(SCK)が4本によることの制約である。クロック(SCK)8本になれば、8画素行の組で制御を実施できる。
【1218】
選択側のゲートドライバ回路12aの動作は、図75の動作である。図75の(a)に図示するように、1画素行を選択し、選択位置を1水平同期信号に同期して1画素行ずつシフトする。また、図75の(b)に図示するように、2画素行を選択し、選択位置を1水平同期信号に同期して1画素行ずつシフトする。
図279の(a)では、4画素行に組で1画素行を選択することができる(4画素行の組で、1本の画素行を選択するが、全く選択しないかは、INデータの入力状態と、シフト状態で決定される)。図279の(b)では、4画素行に組で連続した2画素行を選択することができる(4画素行の組で、2本の画素行を選択するが、全く選択しないかは、INデータの入力状態と、シフト状態で決定される)。また、本発明は、クロック数に等しい画素行を組として、この画素行の組において、1画素行もしくは、画素行の組の1/2以下の本数(たとえば、4画素行の組であれば、4/2=2画素行)を選択する方式である。したがって、画素行に組内では、必ず非選択の画素行が発生する。
1画素行を選択する方式では、図278の(a)で図示するように、プログラム電流Iwは1つの画素16に流れる。2画素行を同時に選択する駆動方式は、図24、図27で説明した駆動方式と同様になる。プログラム電流Iwは図278の(b)に図示するように、2画素行に分割されて画素16に書き込まれる。ただし、これに限定されるものではない。たとえば、図278の(b)に図示するように、プログラム電流Iw×2の電流を印加し、選択された2つの画素(16a、16b)に同一の電流を流すように構成してもよい。
【1219】
選択側のゲートドライバ回路12aの動作は、図75の動作である。図75の(a)に図示するように、1画素行を選択し、選択位置を1水平同期信号に同期して1画素行ずつシフトする。また、図75の(b)に図示するように、2画素行を選択し、選択位置を1水平同期信号に同期して1画素行ずつシフトする。
【1220】
図279は、EL素子15をオンオフさせるゲート信号線17bを制御するゲートドライバ回路12bの動作を説明する説明図である。図279の(a)は、4画素行の組(以降、このような画素行の組を画素行組と呼ぶ)に1画素行のゲート信号線17bにオン電圧を印加した状態である。表示画素行53位置は、水平同期信号(HD)に同期して1画素行ずつシフトする。もちろん、4画素行組に1画素行に対応するゲート信号線17bにオン電圧を印加する(他の3画素行に対応するゲート信号線17bにはオフ電圧が印加されている)か、4画素行組のすべてにオフ電圧を印加する(4画素行に対応するゲート信号線17bにオフ電圧が印加されている)かは、任意に選択できる。なお、シフトレジスタの構成であるから、設定された選択状態は、水平同期信号に同期してシフトされる。
【1221】
図279の(b)は、4画素行組の2画素行のゲート信号線17bにオン電圧を印加した状態である。表示画素行53位置は、水平同期信号(HD)に同期して1画素行ずつシフトする。もちろん、4画素行組に2画素行に対応するゲート信号線17bにオン電圧を印加する(他の2画素行に対応するゲート信号線17bにはオフ電圧が印加されている)か、4画素行組のすべてにオフ電圧を印加する(4画素行に対応するゲート信号線17bにオフ電圧が印加されている)かは、任意に選択できる。なお、シフトレジスタの構成であるから、設定された選択状態は、水平同期信号に同期してシフトされる。
【1222】
また、図279の(a)は4画素行組に1画素行のゲート信号線17bにオン電圧を印加した状態である。図279の(b)は、4画素行組の2画素行のゲート信号線17bにオン電圧を印加した状態である。しかし、本発明はこの構成(方式)に限定するものではない。たとえば、6画素行組に1画素行のゲート信号線17bにオン電圧を印加してもよい。
【1223】
図280は図279の(a)の駆動状態の時に、ゲート信号線17bに出力される電圧の状態である。先にも説明したように、信号線17bの( )で記載した添え字は、画素行を示している。なお、説明を容易にするため、画素行は(1)からとしている。また、表の上段の数字は、水平走査期間の番号を示している。
【1224】
図280に図示するように、ゲート信号線17b(1)〜ゲート信号線17b(4)と、ゲート信号線17b(5)〜ゲート信号線17b(8)とが同一波形である。つまり、4画素行組で同一の動作が実施されている。
図281は図279の(b)の駆動状態の時に、ゲート信号線17bに出力される電圧の状態である。図281に図示するように、ゲート信号線17b(1)〜ゲート信号線17b(4)と、ゲート信号線17b(5)〜ゲート信号線17b(8)とが同一波形である。つまり、4画素行組で同一の動作が実施されている。
【1225】
図279の実施例では、任意の時刻で、表示状態の画素数を増減することにより、表示画面50の明るさを調整することができる。QCIF+パネルの場合は、垂直画素数は220ドットである。したがって、図279の(a)では、220/4=55画素行を表示することができる。つまり、白ラスター表示では、55画素行を表示させた時が、最大の明るさである。画面の明るさは、表示画素行数を55本→54本→53本→52本→51本→・・・・・・・5本→4本→3本→2本→1本→0本と変化させることにより、表示画面を暗くすることができる。逆に、0本→1本→2本→3本→4本→5本→・・・・・・・50本→51本→52本→53本→54本→55本と変化させることにより、画面を明るくすることができる。したがって、多段階の明るさ調整を実現できる。
【1226】
この明るさ調整では、画面の明るさは表示画素数に比例し、かつ変化はリニアである。その上、明るさに対応するガンマ特性に変化はない(画面が明るくとも、暗くとも階調数は維持される)。
【1227】
以上の実施例では、表示画面50の明るさを調整する表示画素行数の変化は、1本ごとにするとしたが、これに限定するものではない。54本→52本→50本→48本→46本→・・・・・・・6本→4本→2本→0本と変化させてもよい。また、55本→50本→45本→40本→35本→・・・・・・・15本→10本→5本→0本と変化させてもよい。
【1228】
同様に、図279の(b)では、QCIF+パネルでは、220/2=110画素行を表示することができる。つまり、白ラスター表示では、110画素行を表示させた時が、最大の明るさである。画面の明るさは、表示画素行数を110本→108本→106本→104本→102本→・・・・・・・10本→8本→6本→4本→2本→0本と変化させることにより、表示画面を暗くすることができる。逆に、0本→2本→4本→6本→8本→10本→・・・・・・・100本→102本→104本→106本→108本→110本と変化させることにより、画面を明るくすることができる。したがって、多段階の明るさ調整を実現できる。なお、表示画面50の明るさを調整する表示画素行数の変化は、2本ごとにするとしたが、これに限定するものではない。4本ごとにしてもよく、4本以上であってもよい。また、明るさを調整するために、表示画素行を間引くのは、一箇所に集中して間引くのではなく、極力分散するように間引くことがよい。フリッカの発生を抑制するためである。
【1229】
明るさ調整は、画素行数の単位ではなく(画素行を1水平走査期間の略全期間の間点灯させる、あるいは非点灯とさせるという駆動)、1水平走査期間あたりの点灯時間でも調整することができる。つまり、1水平走査期間の一部の期間(たとえば、1Hの1/8の期間、1Hの15/16の期間というように)点灯することのより表示画面の明るさを調整するのである。
【1230】
この調整(制御)は、表示パネルのメインクロック(MCLK)を用いて行う。QCIF+パネルでは、MCLKは約2.5MHzである。つまり、1水平走査期間(1H)に176クロックをカウントすることができる。したがって、MCLKをカウンタし、このカウント値により、ゲート信号線17bにオン電圧(Vgl)を印加する期間を制御することにより各画素行のEL素子15をオンオフさせることができる。
【1231】
具体的には、図72、図74に図示するタイミングチャートにおいて、クロック(SCK)のLレベルにする位置、Lレベルの期間を制御することにより実現できる。SCKがLレベルにする期間を短くするほど、出力のQ端子がLレベル(Vgl)となる期間が短くなる。
【1232】
図279の(a)の駆動方式では、図282に図示するように、1Hの期間において左右対称にVgl(オン電圧)となる期間が短くなる。図282ではの(a)が1H期間のすべてがVgl(オン電圧)を出力している期間である(ただし、図73のPチャンネルのゲートドライバ回路12構成では、1H期間のすべてにLレベル出力をすることは不可能である。1Hと次の1Hとの間にはVgh電圧(オフ電圧)の期間が発生する。図282は説明を容易にするためにあえて(a)のように図示している。
【1233】
同様に、図282の(b)では、ゲート信号線17bにVglを出力している期間が、MCLKが2クロック分だけ短く((a)に比較して)していることを図示している。さらに、図282の(c)では、ゲート信号線17bにVglを出力している期間が、MCLKが2クロック分だけ短く((b)に比較して)していることを図示している。以下、同様であるので説明を省略する。
図279の(b)の駆動方式では、図283に図示するように、2Hの期間において左右対称にVgl(オン電圧)となる期間が短くなる。図283では(a)が1H期間のすべてがVgl(オン電圧)を出力している期間である(ただし、図73のPチャンネルのゲートドライバ回路12構成では、2H期間のすべてにLレベル出力をすることは不可能である。2Hと次の2Hとの間にはVgh電圧(オフ電圧)の期間が発生する。このことは、図282と同様である。
【1234】
同様に、図283の(b)では、ゲート信号線17bにVglを出力している期間が、2H期間でMCLKが2クロック分だけ短く((a)に比較して)していることを図示している。さらに、図283の(c)では、ゲート信号線17bにVglを出力している期間が、MCLKが2クロック分だけ短く((b)に比較して)していることを図示している。以下、同様であるので説明を省略する。
【1235】
なお、ゲートドライバ回路12の構成を多少変更し、クロックを調整すれば、図284に図示するように、図282のゲート信号線17bの印加期間が2H期間連続して行うことができる。
【1236】
図13、図14などでは、動画ボケを解決する駆動方式について説明をした。
画像を間欠表示することにより、画像の輪郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現できという方法である。つまり、CRTに近い表示状態を実現することにおり、良好な動画表示を実現するものである。
【1237】
図279の駆動方式でも、良好な動画表示を実現できる。ただし、図13では表示領域53が連続し、非表示領域52も連続しているのに対し、図279では、表示領域53が連続しない。4画素行組で1画素行にオン電圧を印加(図279の(a))するか、4画素行組で連続した2画素行にオン電圧を印加(図279の(b))するかの表示状態となるからである。もちろん、図71、図73に例示した回路構成を変更あるいは改良することにより、クロック(SCK)に対する表示画素行を変更あるいは変化させることができる。たとえば、1画素行飛ばしで表示させることもできる。また、6画素行飛ばしで点灯させることもできる。ただし、Pチャンネルのトランジスタで構成あるいは形成したドライバ回路(シフトレジスタ)では、少なくとも表示画素行53間に非点灯の表示画素行52が配置(挿入)される。
【1238】
図285に、ゲートドライバ回路12が図73のようにPチャンネルで形成されている場合において、動画表示対応とする駆動方式を示す。以前にも説明したように、動画ボケによる画像表示劣化を防止するためには、間欠表示にする必要がある。つまり、黒挿入(黒あるいは低輝度の表示画面を表示する)する必要がある。CRTの表示のように駆動(表示)する。つまり、任意の画素行に画像が表示すると、所定の期間の表示後、黒(低輝度)表示にする。この画素行は、点滅(画像表示と非表示(黒表示あるいは低輝度表示)が交互に繰り返される)することになる。黒表示期間は4msec以上にする必要がある。もしくは、1フレーム(1フィールド)の1/4以上の期間を黒表示(低輝度表示)にする。好ましくは、1フレーム(1フィールド)の1/2の期間以上を黒表示(低輝度表示)にする。この条件は、人間の目の残像特性による。つまり、所定周期より速く点滅する画像は、人間の目の残像特性により、連続して点灯しているように見える。これが、動画ボケにつながる。しかし、所定周期より遅く点滅する画像は、視覚的には、連続しているように見えるが、間に挿入された非点灯(黒表示)状態を認識することができるようになり、表示画像が飛び飛びの状態になる(視覚的には変には感じないが)。そのため、動画表示で、画像が飛び飛びになり、画像ぶれが発生しない。つまり、動画ボケがなくなる。
【1239】
図285の(a)において、Aの領域は、4画素行に1画素行が表示(点灯状態)状態である。したがって、4水平走査期間(4H)に1回点灯する(4H期間に1H期間の間点灯する)。この期間(画素行が点灯し、非点灯となり、次に点灯するまでの期間)は、4msec以下である。したがって、人間の目には、画像が完全に連続して表示されているように見える(任意の画素行がたえず、点灯しているのと大差がない)。図285の(a)のBの領域では、画素行が表示されてから、次に表示されるまで、4msec以上、好ましくは8msec以上となるように黒挿入(低輝度表示)されている。したがって、画像は飛び飛びとなり、良好な動画表示を実現できる。
【1240】
なお、以上の説明でAの領域あるいはBの領域として説明したが、以上の事項は説明を容易にするためである。図285において、Aの領域は矢印方向(画面の上から下)に順次走査される。CRTで電子ビームの走査されるごとくにである。つまり、画像は順次書き換えられる(図285の(a)は図286を参照のこと。図286の(a)→(b)→(c)→(a)のように走査(駆動)される。図285の(b)は図287を参照のこと。図287の(a)→(b)→(c)→(a)のように走査(駆動)される)。
【1241】
以上のように、本発明の駆動方式において、任意の画素行は、図285の(a)において、1フィールド(1フレーム)の4msec(好ましくは8msec)以上の期間は、4Hに1Hの期間表示され、その他の期間(1フィールド(1フレーム)の残りの期間)は、連続して非点灯(黒表示(黒挿入)あるいは低輝度表示)状態が維持される。したがって、説明を容易にするために、A領域あるいはB領域と表現したが、時間的な観点から、A期間あるいはB期間と表現するほうが適切である。つまり、A領域(A期間)は、連続して画像が点灯する期間であり、B領域(B期間)は画素行(画面50)が間欠表示される期間である。
以上の事項は図285の(b)あるいは他の本発明の実施例においても同様である。
【1242】
図285の(b)では、2画素行を連続して点灯状態にし、つづく、2画素行を非点灯状態にしている。つまり、A領域(A期間)では、2Hの期間点灯し、2Hの期間非点灯状態となることを繰り返す。B領域(B期間)は所定の期間、連続して非点灯状態が維持される。図285の(b)の駆動方式においても、A領域は見かけ上、連続表示状態であり、B領域は見かけ上、間欠表示である。
【1243】
以上のように、本発明の駆動方式は、任意の画素行(画素)に着目して表示状態を観測したとき、4msec未満の期間(もしくは1フレーム(1フィールド)の1/4未満の期間)で画像表示と非表示(黒表示または所定以下の低輝度表示)が少なくとも1回以上繰り返させる第1の期間と、前記画素行(画素)が表示状態から非表示(黒表示または所定以下の低輝度表示)状態になり、次に表示状態になる期間が、4msec以上となる第2の期間(もしくは1フレーム(1フィールド)の1/4以上の期間)を実施するものである。以上の駆動を実施することのより、良好な動画表示を実現でき、また、その制御回路(ゲートドライバ回路12など)の構成も容易であり、低コスト化を実現できる。
【1244】
図285においても、点灯画素行数を変化させることにより、画面50の明るさを調整(変化)させることができる(図279と同様に、表示画素数53を変化あるいは調整すればよい)。また、黒挿入領域(図285のB領域)の割合を変化させることにより、画像表示状態に応じて最適状態にすることができる。たとえば、静止画では、B領域が長くなることを避けるべきである。フリッカの発生の原因となるからである。静止画の場合は、表示画素行53を分散して表示(画面50内に配置)すべきである。たとえば、QCIF+パネルの場合は、画素行数が220本である。このうち、静止画で55画素行を表示するのであれば、220/44=4であるから、4画素行ごとに1画素行を表示させればよい。220画素行のうち10画素行を表示するのであれば、220/10=22画素行に1画素行を表示させればよい。なお、図285においてB領域(B期間)は1つとしているが、これに限定するものではなく、2つ以上(複数)に分割あるいは分散させてもよいことはいうまでもない。
【1245】
しかし、図285の(a)では、4画素行組で1画素行を点灯させるか否かの表示しか実現できない。したがって、22画素行に1画素行を点灯させることはできない。そのため、4画素行組を5回=20画素行に1画素行を表示する(つまり、20画素行に1画素行を表示する。言い換えれば、4画素行組の4つは、まったく画素行を点灯状態とせず、1画素行組の1画素行を点灯状態とする)。
残りの20画素行(220−4×5=200)はすべてを非点灯状態にする。つまり、本発明では、制約(規制あるいは規定)される画素行組を1単位として、この画素行組の組み合わせ(ブロック)内で、このブロック内にいくつの画素行組の画素行を点灯させるか否かの制御を行う。以上の事項は、図285の(b)においても適用され、また、本発明の他の実施例においても適用される。
【1246】
動画表示の場合は、図285で説明したように、少なくとも4msec以上の黒挿入を実施する必要がある。また、黒挿入の割合(黒表示の連続時間、表示画面に対する黒表示面積)を変化させることにより、動画表示状態を変化することができる(最適状態に調整できる)。非常に高速な動画表示(画像の動きが激しい場合など)は、黒挿入面積を増大させるとよい。この際、画像を表示する画素数が減少することにより輝度低下は、1画素行の発光輝度を高くすることにより対応する。また、黒表示が連続する期間を長くするとよい。比較的全画面に対する動画表示領域の割合が少ない場合、あるいは比較的動画の動きがゆっくりとしている場合は、黒挿入の割合を減少させるとよい。この場合の点灯画素行53が増加することによる表示輝度の増大は、1画素行あたりの発光輝度を低下させることにより容易に調整できる。この調整はプログラム電流Iwなどで変更できるからである。もしくは、黒挿入期間を複数に分散させるとよい。フリッカが減少し良好な画像表示を実現できる。
【1247】
以上のような、動画表示においても黒挿入状態を変更あるいは調整することにより、より最適な画像表示を実現できる。以上の事項は以下の実施例においても適用されることは言うまでもない。
入力映像信号の動画検出(ID検出)を行い、動画の場合あるいは動画が多い画像では、図285の駆動方式(黒挿入による間欠表示)を実施する。静止画の場合は、図279の駆動方式(点灯画素行位置が極力分散して配置する)を実施する。もちろん、本発明の表示パネルあるいは表示装置を用いる用途に応じて切り替えてもよい。たとえば、コンピュータモニターのように静止画の場合は図279の駆動方式を採用する。テレビのようにAV用途の場合は、図285の駆動方式を採用する。この駆動方式の切り替えは、ゲートドライバ回路12bのSSTAデータのより、容易に変更することができる。図1などのEL素子15に流れる電流をオンオフさせるTFTを制御するだけであるからである。図285と図279の切り替え(動画対応かあるいは静止画対応か、もしくは、より動画対応かより静止画対応か)は、ユーザーが操作できる切り替えスイッチなどを状況に応じて実施してもよいし、本発明の表示パネルの製造業者が実施してもよい。また、ホトセンサなどを用いて、周囲環境状態を検出し、自動で切り替えてもよい。また、本発明が受信する映像信号に制御信号(切り替え信号)をあらかじめ乗せておき、この制御信号を検出して、表示状態(駆動方式)を切り替えてもよい。
【1248】
図288は、図285の(a)の駆動方式の場合の、ゲート信号線17bの出力波形である。図1の画素構成では、ゲート信号線17bに印加されるオンオフ信号(Vghがオフ電圧、Vglがオン電圧)でTFT11dをオンオフ制御し、EL素子15に流れる電流をオンオフさせる。図1において、上段は水平走査期間を示しており、L記号は、画素行数L(QCIF+パネルの場合は、L=220本)を示している。なお、図279、図285においても、本発明の駆動方式は、図1の画素構成に限定されるものではない。たとえば他の画素構成(図54など)においても適用できることは言うまでもない。
【1249】
図288でわかるように、A期間(A領域)では、4H期間に1H期間の割合で各ゲート信号線17bにオン電圧(Vhl)が印加される。B期間(B領域)では、連続してオフ電圧(Vgh)が印加される。したがって、この期間にはEL素子15には電流が流れない。そして、各ゲート信号線17bのオン電圧位置が1画素行ずつ走査されている。
【1250】
なお、以上の実施例では、1画素行ずつ走査されるとしたが、本発明はこれ限定されるものではない。たとえば、インターレース走査では、1画素行飛ばしで走査される。つまり、第1フレームでは偶数画素行が走査される。第2フレームでは奇数画素行が走査される。また、第1フレームを書き換えているときは、第2フレームで書き込まれた画像はそのまま保持される。ただし、点滅動作を実施する(実施しなくともよい)。第2フレームを書き換えているときは、第1フレームで書き込まれた画像はそのまま保持される。もちろん、図285の実施例のように点滅動作を実施してもよい。
【1251】
インターレース走査は2フレームで1フィールドがCRTで通常である。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、4フレーム=1フィールドでもよい。この場合は、第1フレームでは、(4N+1)画素行(ただし、Nは以上の整数)の画像が書き換えられる。第2フレームでは、(4N+2)画素行の画像が書き換えられる。次の第3フレームでは(4N+3)画素行の画像が書き換えられる。また、最後の第4フレームでは、(4N+4)画素行の画像が書き換えられる。以上のように、本発明は、画素行への書き込みは、順次走査のみに限定するものではない。以上の事項は他の実施例においても適用される。また、本発明において、インターレース走査とは広く一般的な飛び越し走査を意味し、2フレーム=1フィールドに限定されるものではない。つまり、複数フレーム=1フィールドである。
【1252】
なお、図288、図289においても、図282、図283、図284などの1水平走査期間(1H)あるいは複数の水平走査期間内において、EL素子15に流れる電流を制御すること(オン期間を制御すること)により、表示画面50の明るさを調整する駆動方式を併用できることは言うまでもない。
【1253】
図289は図288と同様に、図285の(b)におけるゲート信号線17bの印加波形である。図288との差異は、A期間(A領域、図279の(b)を参照のこと)において、各ゲート信号線17bには、2水平走査期間(2H)の間、オン電圧(Vgl)が印加され、その後、2Hの期間、オフ電圧(Vgh)が印加されている。また、このオン電圧とオフ電圧とは交互に繰り返されている。B期間(B領域)では連続してオフ電圧が印加される。各ゲート信号線17bのオン電圧の印加位置は、1Hごとに走査される。
【1254】
図288は図285の(a)の駆動方式の場合の、ゲート信号線17bの出力波形である。図1の画素構成では、ゲート信号線17bに印加されるオンオフ信号(Vghがオフ電圧、Vglがオン電圧)でTFT11dをオンオフ制御し、EL素子15に流れる電流をオンオフさせる。図1において、上段は水平走査期間を示しており、L記号は、画素行数L(QCIF+パネルの場合は、L=220本)を示している。なお、図279、図285においても、本発明の駆動方式は、図1の画素構成に限定されるものではない。たとえば他の画素構成(図54など)においても適用できることは言うまでもない。
【1255】
図288でわかるように、A期間(A領域)では、4H期間に1H期間の割合で各ゲート信号線17bにオン電圧(Vhl)が印加される。B期間(B領域)では、連続してオフ電圧(Vgh)が印加される。したがって、この期間にはEL素子15には電流が流れない。そして、各ゲート信号線17bのオン電圧位置が1画素行ずつ走査されている。
【1256】
なお、以上の実施例では、1画素行ずつ走査されるとしたが、本発明はこれ限定されるものではない。たとえば、インターレース走査では、1画素行飛ばしで走査される。つまり、第1フレームでは偶数画素行が走査される。第2フレームでは奇数画素行が走査される。また、第1フレームを書き換えているときは、第2フレームで書き込まれた画像はそのまま保持される。ただし、点滅動作を実施する(実施しなくともよい)。第2フレームを書き換えているときは、第1フレームで書き込まれた画像はそのまま保持される。もちろん、図285の実施例のように点滅動作を実施してもよい。
【1257】
インターレース走査は2フレームで1フィールドがCRTで通常である。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、4フレーム=1フィールドでもよい。この場合は、第1フレームでは、(4N+1)画素行(ただし、Nは以上の整数)の画像が書き換えられる。第2フレームでは、(4N+2)画素行の画像が書き換えられる。次の第3フレームでは(4N+3)画素行の画像が書き換えられる。また、最後の第4フレームでは、(4N+4)画素行の画像が書き換えられる。以上のように、本発明は、画素行への書き込みは、順次走査のみに限定するものではない。以上の事項は他の実施例においても適用される。また、本発明において、インターレース走査とは広く一般的な飛び越し走査を意味し、2フレーム=1フィールドに限定されるものではない。つまり、複数フレーム=1フィールドである。
【1258】
なお、図288、図289においても、図282、図283、図284などの1水平走査期間(1H)あるいは複数の水平走査期間内において、EL素子15に流れる電流を制御すること(オン期間を制御すること)により、表示画面50の明るさを調整する駆動方式を併用できることは言うまでもない。
【1259】
図289は図288と同様に、図285の(b)におけるゲート信号線17bの印加波形である。図288との差異は、A期間(A領域、図279の(b)を参照のこと)において、各ゲート信号線17bには、2水平走査期間(2H)の間、オン電圧(Vgl)が印加され、その後、2Hの期間、オフ電圧(Vgh)が印加されている。また、このオン電圧とオフ電圧とは交互に繰り返されている。B期間(B領域)では連続してオフ電圧が印加される。各ゲート信号線17bのオン電圧の印加位置は、1Hごとに走査される。他の事項は、図288と同様あるいは類似であるので説明を省略する。
【1260】
なお、以上の実施例では、表示画面50内で、A領域とB領域とが混在する駆動方式である。つまり、画面表示状態のいずれの期間でも、かならず、A領域をB領域がある(もちろん、A領域がどこにあるかは、異なる)。このことは、1フィールド(1フレーム、つまり画面の書き換え周期)内に、A期間とB期間があるということである。しかし、動画表示を良好にするためには、黒挿入(黒表示あるいは低輝度表示)を行えばよいのであるから、図285の駆動方式に限定されるものではない。
【1261】
たとえば、図290の駆動方式が例示される。理解を容易にするために、図290では、4つの表示期間((a)、(b)、(c)、(d))で構成されているとする。また、4フレー=1フィールドとし、図290の(a)を第1フレーム、図290の(b)を第2フレーム、図290の(c)を第3フレーム、図290の(d)を第4フレームとする。表示は図290の(a)→(b)→(c)→(d)→(a)→(b)→・・・・・・・と繰り返される。
【1262】
第1フレームでは、図290の(a)に図示するように、偶数番目の画素行を順次選択し、画像を書き換える。第1フレームの書き換えが終わると、図290の(b)に図示するように、画面50の上から順次黒表示としていく(図290の(b)は黒表示書き込みが終了した状態である)。次の第3フレームでは、図290の(c)に図示するように、奇数番目の画素行を、画面50の上から順次、画像を書き込んでいく。つまり、奇数番目の画像が、画面の上部から順次表示される。次の第4フレームでは、画面50の上部から、画像が非点灯状態(黒表示)にされていく(図290の(d)も完全に非点灯状態にした時の状態を示す)。
【1263】
なお、図290において、(a)(c)では、画像を書き込むと表現し、かつ画像を表示すると表現したが、本発明は基本的に、画像を表示する(点灯させる)状態に特徴がある。したがって、画像を書き込むこと(プログラムを実施すること)と画像を表示することとは同一である必要はない。つまり、図290の(a)(c)では、ゲート信号線17bの制御により、EL素子15に流れる電流を制御し、点灯あるいは非点灯状態にすると考えてよい。したがって、図290の(a)の状態と図290の(b)の状態との切り替えは、一括で(たとえば、1H期間で)行うことができる。たとえば、イネーブル端子を制御することで実施できる(ゲートドライバ回路12bのシフトレジスタにオンオフ状態(図290の(a)では、偶数画素行に対応するシフトレジスタがオンデータ)を保持しておき、イネーブル端子がオフの時は、図290の(b)(d)の状態を表示し、イネーブル端子をオンにすることのより、図290の(a)の表示状態になるなど)。したがって、ゲート信号線17bのオンオフ状態で図290の(a)(c)の表示を実施できる(あらかじめ、画像データは図1の画素構成で例示すれば、コンデンサ19に保持させておく)。以上の説明では、図290のの(a)(b)(c)(d)の状態は、各1lフレーム期間の間実施するとした。
【1264】
しかし、本発明がこの表示状態に限定するものではない。少なくとも動画表示状態を改善あるいは良好なものとするには、図290の(b)(d)などの黒挿入状態を4msecの期間、実施すればよいからである。したがって、本発明の実施例において、ゲートドライバ回路12bのシフトレジスタ回路を用いて、ゲート信号線17bを走査し、図290の(a)(c)の表示状態を実現することの限定されるものではない。奇数番目のゲート信号線17b(奇数ゲート信号線組と呼ぶ)を一括接続しておき、また、偶数番目のゲート信号線17b(偶数ゲート信号線組と呼ぶ)を一括接続しておき、奇数ゲート信号線組と偶数ゲート信号線組とを交互にオンオフ電圧を印加するようにすればよい。奇数ゲート信号線組にオン電圧を印加し、偶数ゲート信号線組にオフ電圧を印加すれば、図290の(c)の表示状態が実現される。偶数ゲート信号線組にオン電圧を印加し、奇数ゲート信号線組にオフ電圧を印加すれば、図290の(a)の表示状態が実現される。奇数ゲート信号線組と偶数ゲート信号線組の両方にオフ電圧を印加すれば、図290の(b)(d)の表示状態が実現される。図290の(a)(b)(c)(d)の各状態は、4msec(特に図290の(b)(d)は)以上の期間、実施すればよい。
【1265】
以上の図290の駆動方式では、画面表示状態(図290の(a)(c))と黒表示状態(黒挿入、図290の(b)(d))が交互に繰り返される。したがって、画像表示が間欠表示となり、動画表示性能が向上する(動画ボケが発生しない)。
【1266】
図290の実施例では、第1フレームと第3フレームでは、奇数画素行または偶数画素行に画像を表示し、この2つの画面間に黒画面(図290の(b)(d))を挿入する駆動方式であった。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、図279の表示状態を第1フレームおよび第3フレームに実施し、この2つのフレーム間に黒表示を挿入してもよい。以上の実施例におけるタイミングチャートを図291に示す。図291の(a)は第1フレームであり、図291の(b)は黒挿入状態の第2フレームである。図291の(c)は第3フレームである。なお、第4フレームは図291の(b)と同様であるので省略している。ただし、第4フレ−ムは必ずしも必要ではない。3フレーム=1フィールド構成でもよい。第2フレームで黒画面が挿入されるから動画ボケは大幅に改善されるからである。つまり、図291の(a)→(b)→(c)→(a)→・・・・・と繰り返す。
【1267】
図291の(a)は、図279の(a)に4水平走査期間(4H)に1Hの期間、画像を表示する(各ゲート信号線17bは4Hごとに1Hの期間、Vgl電圧(オン電圧)が印加される。次の第2フレームでは、すべてのゲート信号線17bはオフ電圧(Vgh)が印加されている。この制御は先の実施例と同様に、イネーブル端子を制御することのより、一括で行うことができる。したがって、図291の(b)の状態は、1フレーム期間実施することに限定されるものではない。動画表示を良好なものとするには、4msec以上の期間、維持されればよいからである。ただし、図291の(a)が画面の上(上からに限定するものではないが)から順次画像を書き換えるとすると、画像が飛んでしまう。図290説明したように、複数のゲート信号線17bを一括接続し、また、イネーブル端子を制御することによれば、容易に実施することができる。
【1268】
図291は、各画素行は、4H期間に1H期間、点灯するなど、規則正しく、画像表示を実施するものであった。しかし、各画素行は、単位期間(たとえば、1フレーム、1フィールドなど)で、点灯(表示)期間が一致していればよい。
つまり、規則正しく、点灯状態と非点灯状態とを実施する必要はない。
【1269】
図292は、規則正しくない点灯状態の場合の実施例である。ゲート信号線17b(1)は第1H、第5H、第6H、第9H、第13H、第14H、・・・・・・にオン電圧が印加されている。他の期間にはオフ電圧が印加されている。したがって、周期的にオン電圧が印加されているのではなく(長期間でみれば、周期てきであるが)、ランダム的である。この1フレーム期間(単位期間)に各ゲート信号線17bにオン電圧が印加される期間を加算したものが、他のゲート信号線17bと略一致させておけばよい。このように各画素行の点灯時間(ゲート信号線17bにオン電圧を印加することのより、画素行が点灯(表示)するとしている)が略一致する。なお、図292では、各ゲート信号線17bに印加する信号波形は、1Hずつ走査されたようにしている。このように、基本パターン波形を、各ゲート信号線17bで1H(所定クロックあるいは単位)ずらして走査する(印加する)ことにより、表示画面の輝度を全画面で均一化できる。なお、図292においてもオン電圧(Vgl)の印加期間を調整することにより、画面の明るさを制御(調整)することができることはいうまでもない。
【1270】
以上の実施例では、各フレーム(単位期間)において、ゲート信号線17bには、同一のオンオフ電圧パターンを印加する実施例であった。しかし、本発明は、所定期間で、各画素行(画素)が点灯(表示)もしくは非点灯(非表示)となる期間が略等しくするものである。したがって、2フレーム=1フィールドの駆動方式において、第1フレームと第2フレームとに印加する各ゲート信号線17bの信号波形が異なっていてもよい。たとえば、任意の画素行が第1フレームで10Hの期間の間、オン電圧が印加され、第2フレームで20Hの期間の間、オン電圧が印加されるように駆動してもよい(2フレームという単位期間で、10H+20Hの期間の間、オン電圧が印加される)。他の画素行も、30Hの期間、オン電圧が印加されるようにする。
【1271】
この実施例を図293に図示する。図293の(a)(第1フレームとする)では、各画素行に対応するゲート信号線17bには、4水平走査期間(4H)周期で1水平走査期間(1H)オン電圧が印加される。図293の(b)(第2フレームとする)では、各画素行に対応するゲート信号線17には、4H周期で2Hの期間オン電圧が印加されている。つまり、2フレームでは、(4+4)H周期で(1+2)Hの期間オン電圧が印加されることになる。このように駆動しても、単位期間(図293では2フレーム)では、各ゲート信号線17bにはオン電圧が同一期間印加されることになる。したがって、各画素行は、同一輝度で表示される(白ラスター表示と仮定した場合)。
【1272】
なお、図291では、4H周期で1Hの期間オン電圧を印加するとしたが、これに限定するこのではない。たとえば、図294に図示するように、8H周期で1Hの期間オン電圧を印加するとしてもよい。また、各フレームでの各ゲート信号線17bに印加する信号波形は、周期性をもたせることはなく、完全にランダム化してもよい。単位周期(単位期間)でオン電圧を印加する総和期間が、すべてのゲート信号線17bで一致していればよいからである。
【1273】
しかし、以上の実施例では、すべてのゲート信号線17bで単位期間において、オン電圧を印加する総和期間を一致させるとしたが、以下の場合には適用されない。1画面50内(つまり、1つの表示パネル)で、複数の輝度が異なる画面50を有する場合である。画面50が、第1の画面50aと第2の画面50bが構成されており、画面50aと50bとの輝度が異なる場合である。2つの画面50の輝度を異ならせるのは、プログラム電流Iwを調整することのよっても変化することができるが、ゲート信号線17bを走査し、第1の画面50aにおける各画素行の点灯(表示)期間と第2の画面50bにおける各画素行の点灯(表示)期間とを異ならせる方式が実現容易である。たとえば、第1の画面50aの各画素行は、4Hに1Hの期間、ゲート信号線17bにオン電圧を印加する。第2の画面50bの各画素行は、8Hに1Hの期間、ゲート信号線17bにオン電圧を印加する。このように、各画面でオン電圧を印加する期間を変化させることにより、画面の明るさを調整でき、また、そのときのガンマカーブも相似にすることができる。
【1274】
以上の実施例は、ゲート信号線17bを制御することにより、EL素子15に流れる電流を調整(オンオフさせ)し、表示画面50の輝度を調整する、あるいは、動画表示を良好にするというものであった。図295は、以上の効果などを有する本発明の他の実施例である。
【1275】
図295の画素16は、図296のように配置または構成されている。図1の画素構成と異なる点は、蓄積容量19(コンデンサ19)の一方の端子が容量制御線2951に接続されている点である。1本の容量制御線2951は、1画素行に共通である。容量制御線2951は容量制御共通線2953に接続されている。
【1276】
図296において、コンデンサ19は一方の端子は容量制御線2951に接続され、他方の端子は、TFT11aのゲート端子に接続されている。今、TFT11aのゲート端子(G)にVa電圧が印加されているとする。また、TFT11aのソース端子(S)に、Vdd電圧が印加されているとする。また、Va < Vddとする。容量制御線2951にはVc電圧が印加されているとする。
【1277】
以上の状態で、容量制御線2951のVc電圧を+側に変化させると、この変化に伴い、Va電圧も+側にシフトする。TFT11aはPチャンネルトランジスタであるので、TFT11aのゲート端子が、+側(Vdd側)にシフトすると、TFT11aは電流を流さない方向になる。したがって、Vc電圧の+側への変化が一定以上に大きいと、TFT11aは完全に電流を流さない状態(カットオフ状態)となる。つまり、容量制御線2951への印加電位を制御することにより、該当画素行を黒表示状態にすることができる。なお、逆に、容量制御線2951のVc電圧を−側に変化させると、TFT11aのゲート端子(G)の電位も−側にシフトする。そのため、TFT11aはより電流を流すようになる。以上の事項は、駆動用TFT11aがPチャンネルトランジスタで構成されている場合である。駆動用TFT11aがNチャンネルの場合は、逆になる。つまり、容量制御線2951の電位を+側にシフトすると、Nチャンネルの駆動用TFT11aはより電流をEL素子15に流すようになる。
【1278】
以上の駆動方式を図296に適用することにより、表示画面50を黒表示にすることができる。つまり、図285などで説明した黒挿入を実現できる。
【1279】
図295では、容量制御共通線2953(2953a、2953b、2953c、2953d)が形成あるいは配置されている。(4N+1)画素行(ただし、Nは0以上の整数)の容量制御線2951は容量制御共通線2953aに接続されている。また、(4N+2)画素行の容量制御線2951は容量制御共通線2953bに接続されている。(4N+3)画素行は容量制御共通線2953cに接続され、(4N+4)画素行の容量制御線2951は容量制御共通線2953dに接続されている。
【1280】
以上の構成で、容量制御共通線2953aの印加電圧を、+側にシフトすれば、(4N+1)画素行が非表示(黒表示または低輝度表示)となる。同様に、容量制御共通線2953bの印加電圧を、+側にシフトすれば、(4N+2)画素行が非表示(黒表示または低輝度表示)となる。また、容量制御共通線2953cの印加電圧を、+側にシフトすれば、(4N+3)画素行が非表示となり、容量制御共通線2953dの印加電圧を、+側にシフトすれば、(4N+4)画素行が非表示となる。
【1281】
以上のように容量制御共通線2953を制御することにより、所定の画素行を黒表示にすることができる。したがって、容量制御共通線2953の制御タイミング、制御周期を調整することのより、画面輝度の調整を実施することができる。また、容量制御線2951と容量制御共通線2953との接続状態、接続本数、容量制御共通線2953の形成本数を所定状態とすることにより、図285のように、集中した黒挿入部分を設けることができる。したがって、動画表示を良好にすることもできる。
【1282】
図296の(a)では、奇数番目の画素行は容量制御共通線2953aに接続され、偶数番目の画素行は容量制御共通線2953bに接続されている。したがって、容量制御共通線2953aと2953bとに交互に+側に電圧を印加することのより、表示画面50を櫛状に、非表示画素行とすることができる。図296の(b)では、3画素行ごとに異なる容量制御共通線2953に接続されている。したがって、3画素行周期で、点灯あるいは非点灯制御を行うことができる。
【1283】
容量制御線2951に印加し、+側に変化させる電圧が比較小さい場合は、再び、容量制御線2951に印加する電圧を、−側にシフトすることにより、TFT11aが流す電流は元の電流に戻すことができる(ただし、補償電圧の加算は必要である。)。しかし、+側にシフトする電圧が所定値以上大きいと、TFT11aが流す電流は元に戻すことができない(必要とする補償電圧が大きくなり、元の電流値にすることが困難になる)。
【1284】
図296の構成で黒挿入を実施するには、基本的には、コンデンサ19に保持された画像データの復帰は望まない方がよい(完全にもとの保持電圧に復帰させることが困難だからである)。言い返せば、画像を黒表示にすることはできる。
【1285】
たとえば、図297に図示するように、画像書き込み前に、R位置で容量制御線2951に+電圧を印加し黒表示52にする。つまり、容量制御線2951に+電圧を印加し、画面50を黒表示52にする。次に所定期間の経過後に、画像を書き込む(画像書き込み位置は画素書き込み行51)。図297では、画素行がK(図297の(a)の場合はK1、図297の(b)の場合はK2)離れた位置で書き込みを行っている。K1は画素行数を示している。つまり、R位置の黒書き込みを行ってから、画像を書き込むまでの時間は、画素行数×1水平走査期間となる。したがって、Kが大きいほど、黒書き込み期間は増加(K1<K2)し、画像表示は暗くなる。Kの値が大きくするほど画面が暗くなり、Kの値が小さいほど画面は明るくなる。このKの値の調整により画像の輝度を調整することができる。また、Kの値が大きいほど、動画ボケの改善効果が高くなる。
【1286】
以上の実施例では、1つのソースドライバ回路(IC)14と1つのゲートドライバ回路(IC)12で、1つの画面50に画像を表示するものであった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図298の実施例では、画面50は画面50aと画面50bで構成されている。画面50aのソース信号線18aにはソースドライバ回路14aが接続されている。画面50bのソース信号線18bにはソースドライバ回路14bが接続されている。画面50a、画面50bとのゲート信号線(17a、17b)は1つの内蔵ゲートドライバ回路12に接続されている。
【1287】
つまり、図298の実施例では、ゲートドライバ回路(IC)12は、画面50a、50bに共通であり、画面50を2つに分割して2つのソースドライバ回路(14a、14b)で駆動されている。画像の書き込みは、画面50の上から下方向(A方向)に限定するものではない。図298に図示するように、画面50の下から上方向(B方向)に走査してもよい。また、画面50aをA方向に走査し、画面50bをB方向に走査してもよい。図298では画面50の分割は2分割であるが、3分割以上としてもよいことは言うまでもない。また、ソースドライバ回路14aが、1つの表示画面50における偶数番目のソース信号線18を駆動し、ソースドライバ回路14bが前記表示画面50における奇数番目のソース信号線18を駆動するように配置または構成してもよい。ゲートドライバ回路12についても同様である。ゲートドライバ回路12を複数個用いて、それぞれの画面(50a、50b)を駆動してもよい。また、ゲートドライバ回路12aが1つの表示画面50における偶数番目のゲート信号線18を駆動し、ゲートドライバ回路12bが前記表示画面50における奇数番目のゲート信号線18を駆動するように配置または構成してもよい。なお、ソース信号線14およびゲート信号線12には、静電気保護のために保護ダイオードを形成することが好ましい。以上の事項は、本発明の他の実施例についても適用できることは言うまでもない。
【1288】
以下、図面を参照しながら、電流駆動方式(電流プログラム方式)による高画質表示方法について説明をする。電流プログラム方式は、画素16に電流信号を印加して、画素16に電流信号を保持させる。そして、EL素子15に保持させた電流を印加するものである。
【1289】
EL素子15は印加した電流の大きさに比例して発光する。つまり、EL素子15の発光輝度はプログラムする電流の値とリニアの関係がある。一方、電圧プログラム方式では、印加した電圧を画素16で電流に変換する。この電圧−電流変換は非線形である。非線形の変換は制御方法が複雑になる。
【1290】
電流駆動方式は、映像データの値をそのままプログラム電流に線形に変換する。簡単な例で例示すれば、64階調表示であれば、映像データの0はプログラム電流Iw=0μAとし、映像データ63はプログラム電流Iw=6.3μAとする(比例の関係となる)。同様に、映像データ32はプログラム電流Iw=3.2μAとし、映像データ10はプログラム電流Iw=1.0μAとする。つまり、映像データはそのまま、比例の関係でプログラム電流Iwに変換される。
理解を容易にするため、映像データとプログラム電流は比例の関係で変換されるとして説明する。実際はさらに容易に、映像データとプログラム電流とを変換できる。図48に図示するように本発明は単位トランジスタ484の単位電流が、映像データの1に該当するからである。さらに、単位電流は基準電流回路を調整することにより、容易に任意の値に調整できるからである。また、基準電流はR、G、B回路ごとに設けられており、RGB回路に基準電流回路を調整することにより全階調範囲にわたりホワイトバランスをとることができるからである。このことは電流プログラム方式で、かつ本発明のソースドライバ回路14、表示パネル構成の相乗効果である。
【1291】
EL表示パネルでは、プログラム電流とEL素子15の発光輝度が線形の関係にあるという特徴がある。このことは電流プログラム方式の大きな特徴である。つまり、プログラム電流の大きさを制御すれば、リニアにEL素子15の発光輝度を調整できる。
【1292】
駆動用トランジスタ11aはゲート端子に印加した電圧と、駆動用トランジスタ11aが流す電流とは非線形である(2乗カーブになることが多い)。したがって、電圧プログラム方式では、プログラム電圧と発光輝度とは非線形の関係にあり、きわめて発光制御が困難である。電圧プログラムに比較して電流プログラム方式では極めて発光制御が容易である。特に、図1の画素構成では、プログラム電流とEL素子15に流れる電流が理論上は等しい。したがって、発光制御は極めてわかりやすく、制御が容易である。本発明のN倍パルス駆動の場合も、プログラム電流を1/Nにして計算することにより発光輝度を把握できるから、発光制御の容易という点で優れている。図38などの画素構成がカレントミラー構成の場合は、駆動用トランジスタ11bとプログラム用トランジスタ11aとがことなり、カレントミラー倍率のずれが発生するため、発光輝度の誤差要因がある。しかし、図1の画素構成では、駆動用トランジスタとプログラム用トランジスタが同一であるから、この課題もない。
【1293】
EL素子15は、投入電流量により発光輝度が比例して変化する。EL素子15に印加する電圧(アノード電圧)は固定値である。したがって、EL表示パネルの発光輝度は消費電力と比例の関係にある。
【1294】
以上のことから、映像データとプログラム電流は比例し、プログラム電流とEL素子15の発光輝度は比例し、EL素子15の発光輝度と消費電力は比例する。したがって、映像データをロジック処理すれば、EL表示パネルの消費電流(電力)、EL表示パネルの発光輝度、EL表示パネルの消費電力を制御できることになる。つまり、映像データをロジック処理(加算など)することにより、EL表示パネルの輝度、消費電力を把握することができる。したがって、ピーク電流が設定値を越えないようにすることなどの処理が極めて容易である。
【1295】
特に本発明のEL表示パネルは電流駆動方式である。かつ特徴ある構成のより画像表示制御が容易である。特徴ある画像表示制御方法は2つある。1つは、基準電流の制御である。もう1つはDuty比制御である。この基準電流制御とDuty比制御を単独であるいは組み合わせることにより、ダイナミックレンジが広く、かつ高画質表示、高コントラストを実現できる。
【1296】
まず、基準電流制御は図77に図示するように、ソースドライバIC(回路)14は、各RGBの基準電流を調整する回路を具備している。また、ソースドライバ回路14からのプログラム電流Iwはいくつの単位トランジスタ484に流れているが出力されているかで決定される。1つの単位トランジスタ484が出力する電流は、基準電流の大きさに比例する。したがって、基準電流を調整することにより、1つの単位トランジスタ484が出力する電流が決定され、プログラム電流の大きさが決定される。基準電流と単位トランジスタ484の出力電流がリニアの関係にあり、かつ、プログラム電流と輝度がリニアの関係にあることから、白ラスター表示で各RGBの基準電流を調整してホワイトバランスを調整すれば、すべての階調でホワイトバランスが維持される。
【1297】
なお、図77は、カレントミラーを多段接続した構成であるが、本発明はこれに限定するものではない。図166から図170などの1段構成のソースドライバIC(回路)14であっても基準電流を容易に調整でき、全階調でホワイトバランスが維持されることは言うまでもない。また、基準電流の調整で、EL表示パネルの輝度を制御できることは言うまでもない。
【1298】
図78はDuty比制御方法である。図78の(a)は非表示領域52を連続して挿入する方法である。動画表示に適する。また、図78の(a1)が最も画像が暗く、図78の(a4)が最も明るい。ゲート信号線17bの制御で自由にDuty比を変更できる。図78の(c)は非表示領域52を多数に分割して挿入する方法である。特に静止画表示に適する。また、図78の(c1)が最も画像が暗く、図78(c4)が最も明るい。ゲート信号線17bの制御で自由にDuty比を変更できる。また、図78の(b)は、図78の(a)と図78の(c)との中間状態である。図78の(b)も同様にゲート信号線17bの制御で自由にDuty比を変更できる。
【1299】
表示領域53の分散は、表示パネルの画素行数が220本で、1/4Dutyであれば、220/4=55となるから、1から55(1の明るさからその55倍の明るさまで調整できる)。また、表示パネルの画素行が220本で、1/2Dutyであれば、220/2=110となるから、1から110(1の明るさからその110倍の明るさまで調整できる)。したがって、画面輝度50の明るさの調整レンジは非常に広い(画像表示のダイナミックレンジが広い)。また、いずれに明るさであっても、表現できる階調数を維持できると特徴がある。たとえば、64階調表示であれば、白ラスターでの画面50輝度が300ntであっても、3ntであっても64階調表示を実現できる。
【1300】
なお、以前にも説明したが、Dutyは、ゲートドライバ回路12bへのスタートパルスを制御することにより容易に変更できる。したがって、1/2Duty、1/4Duty、3/4Duty、3/8Dutyと多種多様なDutyを容易に変更できる。
【1301】
1水平走査期間(1H)単位のDuty比駆動は、水平同期信号に同期させてゲート信号線17bのオンオフ信号を印加すればよい。さらに、1H単位以下でもDuty比制御することができる。図145、図146の駆動方法である。1H期間以内において、OEV2制御を行うことにより、微小ステップの明るさ制御(Duty比制御)が可能である(図109とその説明も参照のこと。また、図175とその説明を参照のこと)。
【1302】
1H以内のDuty比制御を行うのは、Duty比が1/4Duty以下の場合に実施する。画素行数が220画素行であれば、55/220Duty以下である。つまり、1/220から55/220Dutyの範囲で行う。1ステップの変化が変化前から変化後で1/20(5%)以上変化する時に実施する。さらに好ましくは、1/50(2%)以下の変化でもOEV2制御を行い微小なDuty比駆動制御を行うことが望ましい。つまり、ゲート信号線17bによるDuty比制御では、変化前から変化後の明るさ変化が5%以上になる時は、OEV2による制御を行うことにより変化量が5%以下になるように少しずつ変化させる。この変化には、図94で説明するWait機能を導入することが好ましい。
Duty比が1/4Duty以下で1H以内のDuty比制御を実施するのは、1ステップあたりの変化量が大きいためもあるが、画像が中間調であるため、微小な変化でも視覚的に認識されやすいためでもある。人間の視覚は、一定以上の暗い画面では、明るさ変化に対する検出能力が低い。また、一定以上の明るい画面でも、明るさ変化に対する検出能力が低い。これは、人間の視覚が2乗特性に依存しているためと思われる。
【1303】
図174は画面の変化に対する検出機能をグラフ化したものである。横軸は、画面の明るさ(nt)である。縦軸は許容変化(%)である。許容変化(%)は、任意Dutyから次のDutyに変化したさせた明るさの変化割合(%)が、許容できるか限界点を記載したものである。ただし、許容変化(%)は、画像の内容(変化割合、シーンなど)により変動割合が大きい。また、個人的な動画検出能力などに依存しやすい。
【1304】
図174でもわかるように、画面50の輝度が高い時には、Duty変化に対する許容変化が大きい。また、画面50の輝度が暗い時もDuty変化に対する許容変化が大きい傾向にある。しかし、中間調表示の場合は、許容変化の限界値(%)は小さい。画像が中間調であるため、微小な変化でも視覚的に認識されやすいためである。
【1305】
一例をあげれば、パネルの画素行が200本であれば、50/200Duty以下(1/200以上50/200以下)でOEV2制御を行って、1H以下の期間のDuty比制御を行う。1/200Dutyから2/200Dutyに変化すると1/200Dutyと2/200Dutyの差は、1/200であり、100%の変化となる。この変化はフリッカとして完全に視覚的に認識されてしまう。したがって、OEV2制御(図175などを参照のこと)を行い、1H(1水平走査期間)以下の期間でEL素子15への電流供給を制御する。なお、1H期間以下(1H期間以内)でDuty比制御するとしたが、これに限定するものではない、図19でもわかるように非表示領域52は連続している。つまり、10.5H期間というような制御も本発明の範疇である。つまり、本発明は1H期間に限定されず(小数点以下が発生する)、Duty比駆動を行うものである。
【1306】
40/200Dutyから41/200Dutyに変化すると、40/200Dutyと41/200Dutyの差は、1/200であり、(1/200)/(40/200)で2.5%の変化となる。この変化はフリッカとして視覚的に認識されるか否かは、画面輝度50に依存する可能性が高い。ただし、40/200Dutyは中間調表示であるので、視覚的に敏感である。したがって、OEV2制御(図175などを参照のこと)を行い、1H(1水平走査期間)以下の期間でEL素子15への電流供給を制御することが望ましい。
【1307】
以上のように、本発明の駆動方法および表示装置は、画素16にEL素子15に流す電流値を記憶できる構成(図1ではコンデンサ19が該当する)と、駆動用トランジスタ11aと発光素子(EL素子15が例示される)との電流経路をオンオフできる構成(図1、図43、図113、図114、図117などの画素構成が該当する)の表示パネルにあって、少なくとも表示画像の表示状態において図19の表示状態が発生させる(画像の輝度によっては、画面50が表示領域53(Duty1/1になってもよい)駆動方法である。かつ、Duty比駆動(少なくとも画面50の一部が非表示領域53となる駆動方法または駆動状態)が所定のDuty比以下では、1水平走査期間(1H期間)以内あるいは1H期間単位に限定されるEL素子15に流す電流を制御して、表示画面50の輝度制御を行うものである。この制御はOEV2制御により実施する(OEV2に関しては図175とその説明を参照のこと)。
【1308】
1H単位以外のDuty比制御を行う所定Duty比は、Duty比が1/4Duty以下の場合に実施する。逆に所定Duty比以上では、1H単位でDuty比制御を行う。もしくはOEV2制御は実施しない。また、1H期間以外のDuty比制御は、1ステップの変化が変化前から変化後で1/20(5%)以上変化する時に実施する。さらに好ましくは、1/50(2%)以下の変化でもOEV2制御を行い微小なDuty比駆動制御を行うことが望ましい。もしくは、白ラスターの最大輝度の1/4以下の輝度で実施する。
【1309】
本発明のDuty比制御駆動によれば、図79に図示するように、EL表示パネルの階調表現数が64階調であれば、表示画面50の表示輝度(nt)がいずれの輝度であっても、64階調表示が維持される。たとえば、画素行数が220本で、1画素行のみが表示領域53(表示状態)の時(Duty比1/220)であっても、64階調表示を実現できる。各画素行がソースドライバ回路14のプログラム電流Iwにより順次画像が書き込まれ、ゲート信号線17bにより、この1画素行分が順次画像表示されるからである。
【1310】
もちろん、220画素行のすべてが表示領域53(表示状態)の時(Duty比220/220=Duty比1/1)であっても、64階調表示を実現できる。画素行にソースドライバ回路14のプログラム電流Iwにより順次画像が書き込まれ、ゲート信号線17bによりすべての画素行が同時に画像表示されるからである。また、20画素行のみが表示領域53(表示状態)の時(Duty20/220=Duty1/11)であっても、64階調表示を実現できる。各画素行がソースドライバ回路14のプログラム電流Iwにより順次画像が書き込まれ、ゲート信号線17bにより、この20画素行分が順次走査されて画像表示されるからである。
【1311】
本発明のDuty比制御駆動は、EL素子15の点灯時間の制御であるから、Duty比に対する画面50の明るさは、リニアの関係にある。したがって、画像の明るさ制御がきわめて容易であり、その信号処理回路もシンプルとなり、低コスト化を実現できる。図77のようにRGBの基準電流を調整し、ホワイトバランスをとる。Duty比制御では、R、G、Bを同時に明るさ制御するためにいずれの階調、画面50の明るさにおいてもホワイトバランスは維持される。
【1312】
Duty比制御は、表示画面50に対する表示領域53の面積を変化させることにより、画面50の輝度を変化するものであった。当然、表示面積53に比例してEL表示パネルに流れる電流はほぼ比例して変化する。したがって、映像データの総和を求めることにより、表示画面50のEL素子15に流れる全消費電流を算出することができる。EL素子15のアノード電圧Vddは直流電圧で固定値のため、全消費電流が算出できれば、画像データに応じて全消費電力をリアルタイムで算出することができる。算出された全消費電力が規定された最大電力を越えると予測される場合は、図77の基準電流を電子ボリウムなどの調整回路で調整し、RGBの基準電流を抑制制御すればよい。
【1313】
また、白ラスター表示での所定輝度を設定し、この時をDuty比最小になるように設定する。たとえば、Duty比1/8にする。自然画像はDuty比を大きくする。最大のDutyは1/1である。たとえば、画面50の1/100しか画像が表示されない自然画像をDuty1/1とする。Duty比1/1からDuty比1/8は画面50の自然画像の表示状態で滑らかに変化させる。
【1314】
以上のように一実施例として、白ラスター表示で(自然画像ではすべての画素が100%点灯している状態)でDuty比1/8とし、画面50の1/100の画素が点灯している状態をDuty比1/1とする。概略の消費電力は、画素数×点灯画素数の割合×Duty比で算出できる。
【1315】
説明を容易にするため、画素数を100とすると、白ラスター表示での消費電力は、100×1(100%)×Duty比1/8=80となる。一方、1/100が点灯している自然画像の消費電力は、100×(1/100)(1%)×Duty比1/1=1となる。Duty1/1〜Duty比1/8は画像の点灯画素数(実際には、点灯画素の総電流=1フレームのプログラム電流の総和)に応じてフリッカが発生しないようになめらかにDuty比制御が実施される。
以上のように白ラスターで消費電力割合は80であり、1/100が点灯している自然画像の消費電力割合は、1になる。したがって、白ラスター表示での所定輝度を設定し、この時をDuty比最小になるように設定すれば、最大電流を抑制することができる。
【1316】
本発明は、1画面のプログラム電流の総和をSとし、Duty比をDとし、S×Dで駆動制御を実施するものである。また、白ラスター表示でのプログラム電流の総和をSwとし、最大のDuty比をDmax(通常は、Duty比1/1が最大である)とし、最小のDuty比をDminとし、また、任意の自然画像でのプログラム電流の総和をSsとした時、Sw×Dmin >= Ss×Dmaxの関係が維持されるようにする駆動方法およびそれを実現する表示装置である。
【1317】
なお、Duty比の最大は1/1とする。最小はDuty比1/16以上にすることが好ましい。つまり、Duty比は1/8以上1/1以下にする。なお、1/1を必ず使用することには制約されないことは言うまでもない。好ましくは、最小のDuty比は1/10以上にする。Duty比が小さすぎると、フリッカの発生が目立ちやすく、また、画像内容による画面の輝度変化が大きくなりすぎ、画像が見づらくなるからである。
【1318】
先にも説明したがプログラム電流は映像データと比例の関係にある。したがって、プログラム電流の総和とはプログラム電流の総和と同義である。なお、1フレーム(1フィールド)期間のプログラム電流の総和を求めるとしたが、これに限定するものではない、1フレーム(1フィールド)において、所定間隔あるいは、所定周期などでプログラム電流を加算する画素をサンプリングしてプログラム電流(映像データ)の総和としてもよい。また、制御を行うフレーム(フィールド)の前後の総和データを用いてもよいし、推定あるいは予測による総和データをもちいて、Duty比制御を行っても良い。
【1319】
なお、以上の説明ではDuty比Dで制御するとして説明したが、Duty比は、所定期間(通常は1フィールドまたは1フレームである。つまり、一般的には任意の画素の画像データが書き換えられる周期もしくは時間である)におけるEL素子15の点灯期間である。つまり、Duty比1/8とは、1フレームの1/8の期間(1F/8)の間、EL素子15が点灯していることを意味する。
したがって、Duty比は、画素16が書き変えられる周期時間をTfとし、画素の点灯期間Taとした時、Duty比=Ta/Tfと読み替えることができる。
【1320】
なお、画素16が書き変えられる周期時間をTfとし、Tfを基準とするとしたがこれに限定されるものではない。本発明のDuty比制御駆動は、1フレームあるいは1フィールドで動作を完結させる必要はない。つまり、数フィールドあるいは数フレーム期間を1周期としてDuty比制御を実施してもよい(図104などを参照のこと)。したがって、Tfは画素を書き換える周期だけに限定されるものではなく、1フレームあるいは1フィールド以上であってもよい。たとえば、1フィールドあるいは1フレームごとに点灯期間Taがことなる場合は、繰り返し周期(期間)をTfとし、この期間の総点灯期間Taを採用すればよい。つまり、数フィールドあるいは数フレーム期間の平均点灯時間をTaとしてもよい。Duty比についても同様である。Dutyがフレーム(フィールド)ごとに異なる場合は、複数フレーム(フィールド)の平均Duty比を算出して用いればよい。
【1321】
したがって、白ラスター表示でのプログラム電流の総和をSwとし、任意の自然画像でのプログラム電流の総和をSsとし、最小の点灯期間をTas、最大の点灯期間をTam(通常はTam=TfであるからTam/Tf=1)とした時、Sw×(Tas/Tf) >= Ss×(Tam/Tf)の関係が維持されるようにする駆動方法およびそれを実現する表示装置である。
【1322】
画面50の明るさを制御する方式として、図77などで説明した構成もある。
つまり、基準電流を調整することにより、単位トランジスタ484に流れる電流を変化させプログラム電流の大きさを調整することにより、画面輝度50を変化させる方式である。なお、基準電流の調整方式に関しては図53などで説明している。
【1323】
図77の491Rは赤(R)の基準電流を調整するボリウムである。ただし、ボリウムと表現しているのは説明を容易にするためであり、実際には電子ボリウムであり、外部から6ビットのデジタル信号により、64段階でR回路の基準電流IaRがリニアに調整できるように構成されている。基準電流IaRを調整することにより、トランジスタ471Rとカレントミラー回路を構成するトランジスタ472aに流れる電流をリニアに変化させることができる。したがって、トランジスタ群521aのトランジスタ472aと電流受け渡しされたトランジスタ472bに流れる電流が変化し、トランジスタ472bとカレントミラー回路を構成するトランジスタ群521bのトランジスタ473aが変化し、トランジスタ473aと電流受け渡しされたトランジスタ473bが変化する。したがって、単位トランジスタ484の駆動電流(単位電流)が変化するから、プログラム電流を変化させることができる。なお、Gの基準電流IaG、Bの基準電流IaBについても同様である。
【1324】
図77は、親子孫の3段階のトランジスタ接続であるが、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図166から図170のように基準電流を発生する回路と単位トランジスタ484とが直結された1段構成であっても適用されることが言うまでもない。つまり、本発明は、1つの基準電流あるいは基準電圧により、プログラム電流あるいはプログラム電圧を変更できる回路構成にあって、基準電流あるいは基準電圧によって画面50の明るさを変化させる方式である。
図77に図示するように、(電子)ボリウム491は、赤(R)、緑(G)、B(青)の回路にそれぞれ形成されている。したがって、ボリウム491R、491G、491Bを調整することにより、それぞれに接続された単位トランジスタ484の電流を変化(制御あるいは調整)することができる。したがって、RGBの割合調整によりホワイト(W)調整を容易に行うことができる。もちろん、RGBの基準電流(トランジスタ472R、472G、472Bに流れる電流)を出荷時にあらかじめ調整しておけば、RGBの電子ボリウム(491R,491G,491B)を一括して変化できる電子ボリウムを別途設けることにより、ホワイト(W)バランス調整を行うこともできる。たとえば、図169、図170において、抵抗R1の値を、各RGB回路にホワイトバランスがとれるように調整する。この状態で、図169、図170電子ボリウム451のスイッチSをRGBで同一に切り替えればホワイトバランスを維持したまま、画面輝度を調整できる。
【1325】
以上のように本発明の基準電流の駆動方法は、ホワイトバランスがとれるように、RGBの基準電流値を調整する。そして、この状態を中心として、RGBの基準電流を同一比率で調整するものである。同一比率で調整するため、ホワイトバランスが維持される。
【1326】
以上のように電子ボリウム491の調整により、プログラム電流をリニアに変化することができる。なお、説明を容易にするため、図1に図示した画素構成を例として説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、他の画素構成でもよいことは言うまでもない。
【1327】
図77に図示あるいは説明したように基準電流の制御により、プログラム電流をリニアに調整することができる。1つあたりの単位トランジスタ484の出力電流が変化するからである。単位トランジスタ484の出力電流を変化させるとプログラム電流Iwも変化する。画素のコンデンサ19にプログラムされる電流(実際はプログラム電流に相当する電圧である)が大きいほど、EL素子15に流れる電流も大きくなる。EL素子15に流れる電流と発光輝度はリニアに比例する。したがって、基準電流を変化することによりEL素子15の発光輝度をリニアに変化させることができる。
【1328】
なお、本発明は、図77で説明した基準電流制御方式と、図78で説明したDuty比制御方式のうち、少なくとも一方の方式を用いて画面の明るさなどの制御を行うものである。好ましくは、図77と図78の方式を組み合わせて実施することが好ましい。
【1329】
以下、図77、図78で説明した方式を用いた駆動方法について、さらに詳しく説明をする。本発明の駆動方法は、EL表示パネルに消費される消費電流の上限にリミットすることが1つの目的である。EL表示パネルはEL素子15に流れる電流を輝度が比例関係にある。したがって、EL素子15に流れる電流を増大させれば、EL表示パネルの輝度もどんどん明るくすることができる。輝度に比例して消費される電流(=消費電力)も増大する。
【1330】
携帯装置に用いる場合は、電池などの容量に制限がある。また、電源回路も消費される電流が大きくなると規模が大きくなる。したがって、消費する電流にはリミットを設ける必要がある。このリミットを設けること(ピーク電流抑制)が本発明の1つの目的である。
【1331】
また、画像がコントラストを大きくすることにより、表示が良好になる。めりはりのあるように画像変換して画像を表示することにより表示が良好になる。以上のように画像表示を良好にすることが本発明の2つめの目的である。以上の2つの目的(あるいは一方)を実現する本発明をAI駆動と呼ぶことにする。
【1332】
まず、説明を容易にするために、本発明のソースドライバIC14は64階調表示であるとする。AI駆動を実現するためには、階調表現範囲を拡大することが望ましい。説明を容易にするために、本発明のソースドライバIC(回路)14は64階調表示とし、画像データは256階調とする。この画像データをEL表示装置のガンマ特性に適合するように、ガンマ変換を行う。ガンマ変換は入力256階調を1024階調に拡大することによって実施する。ガンマ変換された画像データは、ソースドライバIC14の64階調に適合するように、誤差拡散処理あるいはフレームレートコントロール(FRC)処理が行われ、ソースドライバIC14に印加される。
【1333】
FRCはフィールドごとに画像表示を重ね合わせることにより高階調表示を実現するものである。誤差拡散処理は、一例として図99に図示するように画素Aの画像データを処理方向の右に7/16、左下に3/16、下に5/16、右下に1/16に分散させる方法である。分散処理により高階調表示を実現できる。一種の面積階調である。
【1334】
図示する容易性から図80、図81では64階調表示を512階調に変換するとして説明をする。変換は、誤差拡散処理方式あるいはフレームレート制御(FRC)により行う。ただし、図80では階調変換を行っているというよりは、画像の明るさを変換したと解釈してもよい。
【1335】
図80は、本発明の駆動方法による画像変換処理を説明するものである。図80は、横軸は、階調(番号)である。階調(番号)が大きいほど、画面50の輝度が明るいことを示している。逆に階調(番号)が小さいほど、画像が暗いことを示している。縦軸は、度数である。度数とは、画像を構成する画素の明るさのヒストグラムを示している。たとえば、図80の(a)のA1は画像の24階調レベルの輝度の画素が最も多いことを示す。
【1336】
図80の(a)は画像の階調表現数を維持したまま、表示明るさを変化させた例である。A1を原画像とすると、原画像はおよそ64階調の表現範囲である。
A2は階調表現数を維持したまま、明るさの中心を256階調に変換した例である。A3も同様に階調表現数を維持したまま、明るさの中心を448階調の変換した例である。このような変換は画像データに所定の大きさのデータを加算することにより変換することにより達成できる。
【1337】
しかし、図80の(a)の階調変換は本発明の駆動方式では実現が困難である。本発明の駆動方式では、図80の(b)の階調変換を行う。
【1338】
図80の(b)は、原画像の度数分布を拡大した例である。B1を原画像とすると、原画像はおよそ64階調の表現範囲である。B2は階調表現範囲を256階調まで拡大した例である。画面の輝度が明るくなり、階調表現範囲も拡大する。B3は、さらに階調表現範囲を512階調まで拡大した例である。画面表示輝度がさらに明るくなり、階調表現範囲も拡大する。
【1339】
図80の(b)の実現は、本発明の駆動方式で容易に実現できる。図77で説明した基準電流を変化させることにより実現できる。また、図78のDuty比を変更(制御)することにより実現できる。もしくは、図77と図78の方式を組み合わせることにより実現できる。基準電流制御あるいはDuty比制御により、画像の明るさ制御は容易である。たとえば、Duty比が1/4の時に図80の(b)のB2の表示状態であれば、Duty比を1/16にすれば、図80の(b)のB1の表示状態となる。また、Duty比を1/2にすれば、図80の(b)のB3の表示状態となる。基準電流制御の場合も同様である。基準電流の大きさを、2倍あるいは1/4にすることのより図80の(b)の画像表示が可能である。
【1340】
図80の(b)の横軸は階調数としている。本発明の駆動方法では階調数の増加ではない。本発明の駆動方法では、図79で説明したように表示輝度が変化しても階調数が維持されていることに特徴がある。つまり、図80の(b)ではB1の64階調数が、B2では256階調に変換されたとしている。しかし、B2の階調数は64階調である。1つの階調範囲が、B1に比較して4倍に拡大されている。B1からB2への変換は画像表示のダイナミック変換されたことにほかならない。したがって、高階調表示を実現したのを同等である。したがって、高画質表示を実現できる。
【1341】
同様に、図80の(b)ではB1の64階調数が、B3では512階調に変換されたとしている。しかし、B3の階調数は64階調である。1つの階調範囲が、B1に比較して8倍に拡大されている。B1からB3への変換は画像表示のダイナミック変換されたことにほかならない。
【1342】
図80の(a)では、画面50の輝度を向上させることができる。しかし、画面50は全体が白っぽくなる(白浮き)。しかし、消費電流の増加は比較的少ない(といっても、画面輝度に比例して消費電流は増大する)。図80の(b)では、画面50の輝度を向上でき、階調の表示範囲も拡大しているため、画質劣化もない。しかし、消費電流の増加は大きい。
【1343】
階調数と画面輝度を比例とし、原画像を64階調とすると、階調数の増加(ダイナミックレンジの拡大)=輝度の増大となる。したがって、消費電力(消費電流)が増加する。この課題を解決するため、本発明は、図77の基準電流と調整(制御)する方式、図78のDuty比を制御する方式のいずれか、もしくは両方を組み合わせる。
【1344】
1画面の画像データが全体的に大きいときは画像データの総和は大きくなる。
たとえば、白ラスターは64階調表示の場合は画像データとしては63であるから、画面50の画素数×63が画像データの総和である。1/100の白ウインドウ表示で、白表示部が最大輝度の白表示では、画面50の画素数×(1/100)×63が画像データの総和である。
【1345】
本発明では画像データの総和あるいは画面の消費電流量を予測できる値を求め、この総和あるいは値により、Duty比制御あるいは基準電流制御を行う。
なお、画像データの総和を求めるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、画像データの1フレームの平均レベルを求めてこれを用いてもよい。アナログ信号であれば、アナログ画像信号をコンデンサによりフィルタリングすることにより平均レベルを得ることができる。アナログの映像信号に対しフィルタを介して直流レベルを抽出し、この直流レベルをAD変換して画像データの総和としてもよい。この場合は、画像データはAPLレベルとも言うことができる。
また、画面50を構成する画像のすべてのデータを加算する必要はなく、画面50の1/W(Wは1より大きい値)をピックアップして抽出し、ピックアップしたデータの総和を求めてもよい。
【1346】
説明を容易にするため、以上の場合も画像データの総和を求めるとして説明をする。画像データの総和は、画像のAPLレベルをもとめる事に一致する場合が多い。また、画像データの総和とは、デジタル的に加算する手段もあるが、以上のデジタルおよびアナログによる画像データの総和を求める方法を、以後、説明を容易にするためAPLレベルと呼ぶ。
【1347】
白ラスターの時にAPLレベルは画像がRGB各6ビットであるから63(63階調目であるからデータの表現としては63で示されている)×画素数(QCIFパネルの場合は176×RGB×220)となる。したがって、APLレベルは最大となる。ただし、RGBのEL素子15で消費する電流は異なるから、RGBで分離して画像データを算出することが好ましい。
【1348】
この課題に対して、図84に図示する演算回路を使用する。図84において、841、842乗算器である。841は発光輝度を重み付けする乗算器である。R、G、Bでは視感度が異なる。NTSCでの視感度は、R:G:B=3:6:1である。したがって、Rの乗算器841Rでは、R画像データ(Rdata)に対して3倍の乗算を行う。また、Gの乗算器841Gでは、G画像データ(Gdata)に対して6倍の乗算を行う。また、Bの乗算器841Bでは、B画像データ(Bdata)に対して1倍の乗算を行う。
【1349】
EL素子15はRGBで発光効率が異なる。通常、Bの発光効率が最も悪い。
次にGが悪い。Rが最も発光効率が良好である。そこで、乗算器842で発光効率の重み付けを行う。Rの乗算器842Rでは、R画像データ(Rdata)に対してRの発光効率の乗算を行う。また、Gの乗算器842Gでは、G画像データ(Gdata)に対してGの発光効率の乗算を行う。また、Bの乗算器842Bでは、B画像データ(Bdata)に対してBの発光効率の乗算を行う。
乗算器841および842の結果は、加算器843で加算され、総和回路844に蓄積される。この総和回路87の結果にもとづき、図77のDuty比制御、図78の基準電流制御を実施する。
【1350】
図84のように制御すると、輝度信号(Y信号)に対するDuty比制御、基準電流制御を実施することができる。しかし、輝度信号(Y信号)を求めて、Duty制御などを行うと課題が発生する場合がある。たとえば、ブルーバック表示である。ブルーバック表示ではELパネルで消費する電流は比較的大きい。しかし、表示輝度は低い。ブルー(B)の視感度が低いためである。そのため、輝度信号(Y信号)の総和(APLレベル)は小さく算出されるため、Duty制御が高Dutyになる。したがって、フリッカの発生などが生じる。
【1351】
この課題に対しては、乗算器841をスルーにして用いるとよい。消費電流に対する総和(APLレベル)が求められるからである。輝度信号(Y信号)による総和(APLレベル)と消費電流による総和(APLレベル)は、両方を求めて加味して総合APLレベルを求めることが望ましい。総合APLレベルによりDuty比制御、基準電流制御を実施する。
【1352】
黒ラスターは64階調表示の場合は0階調目であるから、APLレベルは0で最小値となる。図80の駆動方式では、消費電力(消費電流)は画像データに比例する。なお、画像データは、画面50を構成するデータの全ビットをカウントする必要はなく、たとえば、画像が6ビットで表現される場合、上位ビット(MSB)のみをカウントしてもよい。この場合は、階調数が32以上で、1カウントされる。したがって、画面50を構成する画像データによりAPLレベルは変化する。
【1353】
本発明では、得られたAPLレベルの大きさにより、図78の基準電流制御あるいは図77のDuty比制御を実施する。
理解を容易にするため、具体的に数値を例示して説明する。ただし、これは仮想的であり、実際には実験、画像評価により制御データ、制御方法を決定する必要がある。
【1354】
ELパネルで最大に流せる電流を100(mA)とする。白ラスター表示ととき、総和(APLレベル)は200(単位なし)になるとする。このAPLレベルが200の時、そのままパネルに印加するとELパネルに200(mA)が流れるとする。なお、APLレベルが0の時、ELパネルに流れる電流は0(mA)である。また、APLレベルが100の時、Duty比は1/2で駆動するものとする。
【1355】
したがって、APLが100以上の場合は、制限である100(mA)以下となるようにする必要がある。最も簡単には、APLレベルが200の時、Dutyを(1/2)×(1/2)=1/4にし、APLレベルが100の時、Dutyを1/2とする。APLレベルが100以上200以下の時は、Dutyが1/4〜1/2の間をとるように制御する。Duty比1/4〜1/2は、EL選択側のゲートドライバ回路12bが、同時に選択するゲート信号線17bの本数を制御することにより実現できる。
【1356】
ただし、APLレベルのみを考慮し、Duty比制御を実施すれば、画像に応じて画面50の平均輝度(APL)に応じで画面50の輝度が変化し、フリッカが発生する。この課題に対して、もとめるAPLレベルは、少なくとも2フレーム、このましくは、10フレームさらに好ましくは60フレーム以上の期間保持し、この期間で演算して、APLレベルによりDuty比制御によるDuty比を算出する。また、画面50の最大輝度(MAX)、最小輝度(MIN)、輝度の分布状態(SGM)などの画像の特徴抽出を行ってDuty比制御を行うことが好ましい。以上の事項は、基準電流制御にも適用されることは言うまでもない。
【1357】
また、画像の特徴抽出により、黒伸張、白伸張を実施することも重要である。
これは、最大輝度(MAX)、最小輝度(MIN)、輝度の分布状態(SGM)を考慮して行うとよい。たとえば、図81の(a)では、画像の中心データKbは256階調付近に分布し、高輝度部Kcは、320階調付近に分布している。
また、低輝度部Kaは、128階調付近に分布している。
【1358】
図81の(b)は図81の(a)の画像に対して黒伸張および白伸張を実施した例である。ただし、黒伸張と白伸張を同時に行う必要はなく、一方だけを実施してもよい。また、画像の中心部分(図81の(a)のKbも低階調部あるいは高階調部に移動させてもよい。これらの適切な移動情報は、APLレベル、最大輝度(MAX)、最小輝度(MIN)、輝度の分布状態(SGM)からもとめることができる。ただし、経験的な事項の場合もある。人間の視感度が影響するからである。したがって、画像評価と実験とを繰り返して検討する必要がある。しかし、黒伸張あるいは白伸張などの画像処理は、ガンマカーブを演算であるいはルックアップテーブルからもとめることをできるから容易に実現できる。図81の(b)のように処理をすることにより、画像にめりはりがつき、良好な画像表示を実現できる。
【1359】
なお、Duty比制御により、画面50の明るさを変化させるのは、図82のように行う。図82の(a)は表示領域53を連続して変化させる駆動方法である。図82の(a1)の画面50輝度よりは図82の(a2)の画面50輝度が明るい。最も明るいのは図82の(an)の状態である。図82の(a)のDuty比制御による駆動は動画表示に適する。
【1360】
図82の(b)は表示領域53を分割して変化させる駆動方法である。図82の(b1)は一例として画面50の2箇所に表示領域53を発生させている。図82の(b2)も図82の(b1)と同様に画面50の2箇所に表示領域53を発生させているが、2箇所のうち1箇所に表示領域53の画素行が増加している(一方は1画素行が表示領域53、他方は2画素行が表示領域53である)。図82の(b3)も図82の(b2)と同様に画面50の2箇所に表示領域53を発生させているが、2箇所のうち1箇所に表示領域53の画素行が増加している(両方とも2画素行が表示領域53である)。以上のように表示領域53を分散させてDuty比制御を行っても良い。一般的に図82の(b)は静止画表示に適する。
【1361】
図82の(b)は表示領域53の分散を2分散としている。しかし、これは作図を容易にするためである。実際には、表示領域53の分散は3分散以上にする。
【1362】
図83は本発明の駆動回路のブロック図である。以下、本発明の駆動回路について説明をする。図83では、外部からY/UV映像信号と、コンポジット(COMP)映像信号が入力できるように構成されている。どちらに映像信号を入力するかは、スイッチ回路831により選択される。
【1363】
スイッチ回路831で選択された映像信号は、デコーダおよびA/D回路によりデコードおよびAD変換され、デジタルのRGB画像データに変換される。RGB画像データは各8ビットである。また、RGB画像データはガンマ回路834でガンマ処理される。同時に輝度(Y)信号が求められる。ガンマ処理により、RGB画像データは各10ビットの画像データに変換される。
【1364】
ガンマ処理後、画像データはFRC処理または誤差拡散処理が処理回路835で行われる。FRC処理または誤差拡散処理によりRGB画像データは6ビットに変換される。この画像データはAI処理回路836でAI処理あるいはピーク電流処理が実施される。また、動画検出回路837で動画検出が行われる。同時に、カラーマネージメント回路838でカラーマネージメント処理が行われる。
AI処理回路836、動画検出回路837、カラーマネージメント回路838の処理結果は演算回路839に送られ、演算処理回路839で制御演算、Duty比制御、基準電流制御データに変換され、変換された結果が、ソースドライバ回路14およびゲートドライバ回路12に制御データとして送出される。
【1365】
Duty比制御データはゲートドライバ回路12bに送られ、Duty比制御が実施される。一方、基準電流制御データはソースドライバ回路14に送られ、基準電流制御が実施される。ガンマ補正され、FRCまたは誤差拡散処理された画像データもソースドライバ回路14に送られる。
【1366】
図81の(b)の画像データ変換は、ガンマ回路834のガンマ処理により行う必要がある。ガンマ回路834は、多点折れガンマカーブにより階調変換を行う。256階調の画像データは、多点折れガンマカーブにより1024階調に変換される。
【1367】
ガンマ回路834により多点折れガンマカーブでガンマ変換するとしたが、これに限定するものではない。図85に図示するように、一点折れガンマカーブでガンマ変換してもよい。一点折れガンマカーブを構成するハード規模が小さいため、コントロールICを低コスト化できる。
【1368】
図85において、aは32階調目での折れ線ガンマ変換である。bは64階調目での折れ線ガンマ変換である。cは96階調目での折れ線ガンマ変換である。
dは128階調目での折れ線ガンマ変換である。画像データが高階調に集中している場合は、高階調での階調数を多くするため、図85のdのガンマカーブを選択する。画像データが低階調に集中している場合は、低階調での階調数を多くするため、図85のaのガンマカーブを選択する。画像データの分布が分散している場合は、図85のb、cなどのガンマカーブを選択する。なお、以上の実施例では、ガンマカーブを選択するとしたが、実際には、ガンマカーブは演算により発生させるので選択するのではない。
【1369】
ガンマカーブの選択は、APLレベル、最大輝度(MAX)、最小輝度(MIN)、輝度の分布状態(SGM)を加味して行う。また、Duty比制御、基準電流制御も加味して行う。
【1370】
図86は多点折れガンマカーブの実施例である。画像データが高階調に集中している場合は、高階調での階調数を多くするため、図85のnのガンマカーブを選択する。画像データが低階調に集中している場合は、低階調での階調数を多くするため、図85のaのガンマカーブを選択する。画像データの分布が分散している場合は、図85のbからn−1のガンマカーブを選択する。ガンマカーブの選択は、APLレベル、最大輝度(MAX)、最小輝度(MIN)、輝度の分布状態(SGM)を加味して行う。また、Duty比制御、基準電流制御も加味して行う。
【1371】
表示パネル(表示装置)が使用する環境に合わせて選択するガンマカーブを変化することも有効である。特にEL表示パネルでは、屋内では良好な画像表示を実現できるが、屋外では低階調部は見えない。EL表示パネルは自発光のためである。そこで、図87に図示するように、ガンマカーブを変化させてもよい。ガンマカーブaは屋内用のガンマカーブである。ガンマカーブbは屋外用のガンマカーブである。ガンマカーブaとbとの切り替えは、ユーザーがスイッチを操作することにより切り替えるようにする。また、外光の明るさをホトセンサで検出し、自動的に切り替えるようにしてもよい。なお、ガンマカーブを切り替えるとしたが、これに限定するものではない。計算によりガンマカーブを発生させてもよいことは言うまでもない。屋外の場合は、外光があかるいため、低階調表示部は見えない。したがって、低階調部をつぶすガンマカーブbを選択することが有効である。
【1372】
屋外では、図88のようにガンマカーブを発生させることも有効である。ガンマカーブaは128階調目までは出力階調は0にする。128階調からガンマ変換を行う。以上のように、低階調部は全く表示しないようにガンマ変換することにより消費電力を削減できる。また、図88のガンマカーブbのようにガンマ変換を行っても良い。図88のガンマカーブは128階調目までは出力階調を0にする。128以上は出力階調を512以上とする。図88のガンマカーブbでは高階調部を表示し、出力階調数も少なくすることにより屋外でも画像表示を見えやすくする効果がある。
【1373】
本発明の駆動方式では、Duty比制御と基準電流制御により画像輝度を制御し、また、ダイナミックレンジを拡大する。また、高コントラスト表示を実現する。
【1374】
液晶表示パネルでは、白表示および黒表示はバックライトからの透過率で決定される。本発明のDuty比駆動のように画面50に非表示領域52を発生させても、黒表示における透過率は一定である。逆に非表示領域52を発生させることにより、1フレーム期間における白表示輝度が低下するから表示コントラストは低下する。
【1375】
EL表示パネルは、黒表示は、EL素子15に流れる電流が0の状態である。
したがって、本発明のDuty比駆動のように画面50に非表示領域52を発生させても、黒表示の輝度は0である。非表示領域52の面積を大きくすると白表示輝度は低下する。しかし、黒表示の輝度が0であるから、コントラストは無限大である。したがって、Duty比駆動は、EL表示パネルに最適な駆動方法である。以上のことは、基準電流制御においても同様である。基準電流の大きさを変化させても、黒表示の輝度は0である。基準電流を大きくすると白表示輝度は増加する。したがって、基準電流制御においても良好な画像表示を実現できる。
【1376】
Duty比制御は、全階調範囲で階調数が保持され、また、全階調範囲でホワイトバランスが維持される。また、Duty比制御により画面50の輝度変化は10倍近く変化させることができる。また、変化はDuty比に線形の関係になるから制御も容易である。しかし、Duty比制御は、N倍パルス駆動であるから、EL素子15に流れる電流の大きさが大きく、また、画面50の輝度にかかわらず、常時EL素子に流れる電流の大きさが大きくなり、EL素子15が劣化しやすいという課題がある。
【1377】
基準電流制御は、画面輝度50を高くするときに、基準電流量を大きくするものである。したがって、画面50が高いときにしか、EL素子15に流れる電流は大きくならない。そのため、EL素子15が劣化しにくい。課題は、基準電流を変化させた時のホワイトバランス維持が困難である傾向が強い。
【1378】
本発明では、基準電流制御とDuty比制御の両方を用いる。画面50が白ラスター表示に近い時には、基準電流は一定値に固定し、Duty比のみを制御して表示輝度などを変化させる。画面50に黒ラスター表示に近い時は、Duty比は一定値に固定し、基準電流のみを制御させて表示輝度などを変化させる。
【1379】
Duty比制御は、データ和/最大値が1/10以上1/1の範囲で実施する。さらに好ましくは、データ和/最大値が1/100以上1/1の範囲で実施する。また、基準電流の倍率変化(単位トランジスタ484の出力電流変化)は、データ和/最大値が1/10以上1/1000の範囲で実施する。さらに好ましくはデータ和/最大値が1/100以上1/2000の範囲で実施する。基準電流制御とDuty比制御はオーバーラップしないようにすることが好ましい。図89ではデータ和/最大値が1/100以下では基準電流の倍率を変化させており、1/100以上でDuty比を変化させている。したがって、オーバーラップはしていない。
【1380】
ここでは説明を容易にするため、Duty比の最大はDuty比1/1とし、最小はDuty比1/8とする。基準電流は、1倍から3倍に変化させるとする。また、データ和は画面50のデータの総和を意味し、(データ和の)最大値は、最大輝度での白ラスター表示での画像データの総和であるとする。なお、Duty比1/1まで使用する必要がないことは言うまでもない。Duty比1/1は最大値として記載している。本発明の駆動方法では、最大のDuty比を210/220などと設定してもよいことは言うまでもない。なお、220はQCIF+の表示パネルの画素行数を例示している。
【1381】
なお、Duty比の最大はDuty比1/1とし、最小はDuty比1/16以内にすることが好ましい。さらに好ましくは、Duty比1/10以内にするとよい。フリッカの発生を抑制できるからである。基準電流の変化範囲は、4倍以内にすることが好ましい。さらに好ましくは2.5倍以内にする。基準電流の倍数を大きくしすぎると、基準電流発生回路の線形性がなくなり、ホワイトバランスずれが発生するからである。
【1382】
データ和/(データ和の)最大値=1/100とは、一例として1/100の白ウインドウ表示である。自然画像では、画像表示する画素のデータ和が、白ラスター表示の1/100に換算できる状態を意味する。したがって、100画素あたりに1点の白輝点表示もデータ和/最大値が1/100である。
【1383】
以下の説明では最大値とは白ラスターの画像データの加算値としたが、これは説明を容易にするためである。最大値は画像データの加算処理あるいはAPL処理などで発生する最大値である。したがって、データ和/最大値とは、処理を行う画面の画像データの最大値に対する割合である。
【1384】
なお、データ和は消費電流で算定するか、輝度で算定するかはどちらでもよい。ここでは説明を容易にするため、輝度(画像データ)の加算であるとして説明をする。一般的に輝度(画像データ)の加算の方式が処理は容易であり、コントローラICのハード規模も小さくできる。また、Duty比制御によるフリッカの発生もなく、ダイナミックレンジを広く取れることから好ましい。
【1385】
図89は本発明の基準電流制御とDuty比制御を実施した例である。図89ではデータ和/最大値が1/100以下では基準電流の倍率を3倍まで変化させている。1/100以上でDuty比を1/1から1/8まで変化させている。
したがって、データ和/最大値が1/1から1/10000までで、Duty比制御で8倍、基準電流制御で3倍であるから、8×3=24倍の変化が実施されている。基準電流制御およびDuty比制御はともに画面輝度を変化させるから、24倍のダイナミックレンジが実現されていることになる。
【1386】
データ和/最大値が1/1ではDuty比が1/8である。したがって、表示輝度は最大値の1/8になっている。データ和/最大値が1であるから、白ラスター表示である。つまり、白ラスター表示では表示輝度が最大の1/8に低下している。画面50の1/8が画像表示領域53であり、非表示領域52が7/8を占めている。データ和/最大値が1/1に近い画像は、ほとんどの画素16が高階調表示である。ヒストグラムで表現すれば、ヒストグラムの高階調領域に大多数のデータが分布している。この画像表示では、画像が白つぶれ状態でありメリハリ感がない。そのため、図86などのガンマカーブのnまたはnに近いものが選択される。
【1387】
データ和/最大値が1/100では、Duty比は1/1である。画面50の全体が表示領域53である。したがって、N倍パルス駆動は実施されていない。
EL素子15の発光輝度がそのまま画面50の表示輝度となる。画像表示はほとんどが黒表示であり、一部に画像が表示されている状態である。イメージで表現すれば、データ和/最大値が1/100の画像表示とは、真っ暗な夜空に月がでている画像である。この画像でDuty比を1/1にするということは、月の部分は、白ラスターの輝度の8倍の輝度で表示されることになる。したがって、ダイナミックレンジの広い画像表示を実現できる。画像表示されているのは1/100の領域であるから、1/100の領域の輝度を8倍にしたとしても消費電力の増加はわずかである。
【1388】
データ和/最大値が1/100に近い画像は、ほとんどの画素16が低階調表示である。ヒストグラムで表現すれば、ヒストグラムの低階調領域に大多数のデータが分布している。この画像表示では、画像が黒つぶれ状態でありメリハリ感がない。そのため、図86などのガンマカーブのbまたはbに近いものが選択される。
【1389】
以上のように本発明の駆動方法は、Duty比が大きくなるにしたがって、ガンマのx乗数を大きくする駆動方法である。Duty比が小さくなるにしたがって、ガンマのx乗数を小さくする駆動方法である。
【1390】
図89ではデータ和/最大値が1/100以下では基準電流の倍率を3倍まで変化させている。データ和/最大値が1/100ではDuty比が1/1として、Duty比により画面輝度を高くしている。データ和/最大値が1/100よりも小さくなるにしたがって、基準電流の倍率を大きくしている。したがって、発光している画素16はより高輝度で発光する。たとえば、データ和/最大値が1/1000とは、メージで表現すれば、真っ暗な夜空に星がでている画像である。この画像でDuty比を1/1にするということは、星の部分は、白ラスターの輝度の8×2=16倍の輝度で表示されることになる。したがって、ダイナミックレンジの広い画像表示を実現できる。画像表示されているのは1/1000の領域であるから、1/1000の領域の輝度を16倍にしたとしても消費電力の増加はわずかである。
【1391】
基準電流の制御はホワイトバランスを維持することが難しいという点である。しかし、真っ暗な夜空に星がでている画像ではホワイトバランスがずれていても視覚的にはホワイトバランスずれは認識されない。以上のことから、データ和/最大値が非常に小さい範囲で、基準電流制御を行う本発明は適切な駆動方法である。
【1392】
データ和/最大値が1/1000では、Duty比は1/1である。画面50の全体が表示領域53である。したがって、N倍パルス駆動は実施されていない。EL素子15の発光輝度がそのまま画面50の表示輝度となる。画像表示はほとんどが黒表示であり、一部に画像が表示されている状態である。
【1393】
データ和/最大値が1/1000に近い画像は、ほとんどの画素16が低階調表示である。ヒストグラムで表現すれば、ヒストグラムの低階調領域に大多数のデータが分布している。この画像表示では、画像が黒つぶれ状態でありメリハリ感がない。そのため、図86などのガンマカーブのbまたはbに近いものが選択される。
【1394】
以上のように本発明の駆動方法は、基準電流が小さくなるにしたがって、ガンマのx乗数を大きくする駆動方法である。また、基準電流が大きくなるにしたがって、ガンマのx乗数を小さくする駆動方法である。
【1395】
図89では、基準電流の変化およびDuty比制御の変化は直線的に図示している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。図90に図示するように基準電流の倍率制御、Duty比制御を曲線的にしてもよい。図89、図90では、横軸のデータ和/最大値が対数であるから、基準電流制御およびDuty比制御の線が曲線になるのは自然である。データ和/最大値と基準電流倍率の関係、データ和/最大値とDuty比制御の関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。
【1396】
図89、図90は、RGBのDuty比制御、基準電流制御を同一にした実施例である。本発明は、これに限定するものではない。図91に図示するように、RGBで基準電流倍率の傾きを変化させてもよい。図91では、青(B)の基準電流倍率の変化の傾きを最も大きくし、緑(G)の基準電流倍率の変化の傾きを次に大きくし、赤(R)の基準電流倍率の変化の傾きを最も小さくしている。基準電流を大きくすると、EL素子15に流れる電流も大きくなる。EL素子はRGBで発光効率が異なる。また、EL素子15に流れる電流が大きくなると印加電流に対する発光効率が悪くなる。特に、Bではその傾向が顕著である。そのため、RGBで基準電流量を調整しないとホワイトバランスが取れなくなる。したがって、図91のように、基準電流倍率を大きくした時(各RGBのEL素子15に流す電流が大きい領域)では、ホワイトバランスを維持できるようにRGBの基準電流倍率を異ならせることが有効である。データ和/最大値と基準電流倍率の関係、データ和/最大値とDuty比制御の関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。
【1397】
図91は基準電流倍率をRGBで異ならせた実施例であった。図92はDuty比制御も異ならせている。データ和/最大値を1/100以上でBとGで同一にし、Rの傾きを小さくしている。また、GとRは1/100以下でDuty比1/1であるが、Bは1/100以下でDuty比1/2としている。以上のような駆動方法は、図125から図131で説明した駆動方法により実施することができる。以上のように駆動すれば、RGBのホワイトバランス調整を最適にすることができる。データ和/最大値と基準電流倍率の関係、データ和/最大値とDuty比制御の関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。また、ユーザーが自由に設定あるいは調整できるように構成することが好ましい。
【1398】
図89から図91は、一例としてデータ和/最大値を1/100を境に基準電流倍率とDuty比を変化させる方法であった。データ和/最大値を一定の値を境で、基準電流倍率とDuty比を変化させ、基準電流倍率が変化させる領域とDuty比を変化させる領域を重ならないようにしている。このように構成することによりホワイトバランスの維持が容易である。つまり、データ和/最大値が1/100以上Duty比を変化させ、データ和/最大値が1/100以下で基準電流を変化させている。基準電流倍率が変化させる領域とDuty比を変化させる領域を重ならないようにしている。この方法は、本発明の特徴ある方法である。
【1399】
なお、データ和/最大値が1/100以上でDuty比を変化させ、データ和/最大値が1/100以下で基準電流を変化させたとしたが、逆の関係でもよい。つまり、データ和/最大値が1/100以下でDuty比を変化させ、データ和/最大値が1/100以上で基準電流を変化させてもよい。また、データ和/最大値が1/10以上でDuty比を変化させ、データ和/最大値が1/100以下で基準電流を変化させ、データ和/最大値が1/100以上1/10以下では、基準電流倍率およびDuty比を一定値としてもよい。
【1400】
場合によっては、本発明は以上の方法に限定されない。図93に図示するようにデータ和/最大値が1/100以上でDuty比を変化させ、データ和/最大値が1/10以下でBの基準電流を変化させてもよい。Bの基準電流変化とRGBのDuty比とを変化をオーバーラップさせている。
【1401】
早いスピードで明るい画面と暗い画面とは交互に繰り返す時、変化に応じてDuty比を変化させるとのフリッカが発生する。したがって、あるDuty比から他のDuty比に変化する時は、ヒステリシス(時間遅延)を設けて変化させることが好ましい。たとえば、ヒステリシス期間を1secとすると、1sec期間内に、画面輝度が明るい暗いが複数回繰り返しても、以前のDuty比が維持される。つまり、Duty比は変化しない。
【1402】
このヒステリシス(時間遅延)時間をWait時間と呼ぶ。また、変化前のDuty比を変化前Duty比と呼び、変化後のDuty比を変化後Duty比と呼ぶ。
【1403】
変化前Duty比が小さい状態から、他のDuty比に変化する時は、変化によるフリッカの発生が起こりやすい。変化前Duty比が小さい状態は、画面50のデータ和が小さい状態あるいは画面50に黒表示部が多い状態である。したがって、画面50が中間調の表示で視感度が高いためと思われる。また、Duty比が小さい領域では、変化Dutyとの差が大きくなる傾向があるからである。もちろん、Duty比の差が大きくなる時は、OEV2端子を用いて制御する。しかし、OEV2制御にも限界がある。以上のことから、変化前Duty比が小さい時は、wait時間を長くする必要がある。
【1404】
変化前Duty比が大きい状態から、他のDuty比に変化する時は、変化によるフリッカの発生が起こりにくい。変化前Duty比が大きい状態は、画面50のデータ和が大きい状態あるいは画面50に白表示部が多い状態である。したがって、画面50全体が白表示で視感度が低いためと思われる。以上のことから、変化前Duty比が大きい時は、wait時間は短くてよい。
【1405】
以上の関係を図94に図示する。横軸は変化前Duty比である。縦軸はWait時間(秒)である。Duty比が1/16以下では、Wait時間を3秒(sec)と長くしている。Duty比が1/16以上Duty比8/16(=1/2)では、Duty比に応じてWait時間を3秒から2秒に変化させる。Duty比8/16以上Duty比16/16=1/1では、Duty比に応じて2秒から0秒に変化させる。
【1406】
以上のように、本発明のDuty比制御はDuty比に応じてWait時間を変化させる。Duty比が小さい時はWait時間を長くし、Duty比が大きい時はWait時間を短くする。つまり、少なくともDuty比を可変する駆動方法にあって、第1の変化前のDuty比が第2の変化前のDuty比よりも小さく、第1の変化前Duty比のWait時間が、第2の変化前Duty比のWait時間よりも長く設定することを特徴とするものである。
【1407】
なお、以上の実施例では、変化前Duty比を基準にしてWait時間を制御あるいは規定するとした。しかし、変化前Duty比と変化後Duty比との差はわずかである。したがって、前述の実施例において変化前Duty比を変化後Duty比と読み替えても良い。
【1408】
また、以上の実施例において、変化前Duty比と変化後Duty比を基準にして説明した。変化前Duty比と変化後Duty比との差が大きい時はWait時間を長くとる必要があることはいうまでもない。また、Duty比の差が大きい時は、中間状態のDuty比を経由して変化後Duty比に変化させることが良好であることは言うまでもない。
【1409】
本発明のDuty比制御方法は、変化前Duty比と変化後Duty比との差が大きい時はWait時間を長くとる駆動方法である。つまり、Duty比の差に応じてWait時間を変化させる駆動方法である。また、Duty比の差が大きい時にWait時間を長くとる駆動方法である。
【1410】
また、本発明のDuty比の方法は、Duty比の差が大きい時は、中間状態のDuty比を経由して変化後Duty比に変化させることを特徴とする駆動方法である。
【1411】
図94の実施例では、Duty比に対するWait時間を、R(赤)G(緑)B(青)で同一にするとして説明した。しかし、本発明は、図95に図示するようにRGBでWait時間を変化させてもよいことは言うまでもない。RGBで視感度が異なるからである。視感度にあわせてWait時間を設定することにより、より良好な画像表示を実現できる。
【1412】
データ和/(データ和の)最大値=1/100とは、一例として1/100の白ウインドウ表示である。自然画像では、画像表示する画素のデータ和が、白ラスター表示の1/100に換算できる状態を意味する。したがって、100画素あたりに1点の白輝点表示もデータ和/最大値が1/100である。
【1413】
以下の説明では最大値とは白ラスターの画像データの加算値としたが、これは説明を容易にするためである。最大値は画像データの加算処理あるいはAPL処理などで発生する最大値である。したがって、データ和/最大値とは、処理を行う画面の画像データの最大値に対する割合である。
【1414】
ただし、データ和とは、1画面のデータを正確に加算することを必要としない。1画面をサンプリングした画素のデータの加算値から1画面の加算値を推定(予測)したものでもよい。また、最大値も同様である。また、複数フィールドあるいは複数フレームからの予測値あるいは推定値でもよい。また、画像データの加算だけでなく、映像データをローパスフィルタ回路によりAPLレベルを求めて、このAPLレベルをデータ和としてもよい。この時の最大値は、最大振幅の映像データが入力された時のAPLレベルの最大値である。
【1415】
なお、データ和は表示パネルの消費電流で算定するか、輝度で算定するかはどちらでもよい。ここでは説明を容易にするため、輝度(画像データ)の加算であるとして説明をする。一般的に輝度(画像データ)の加算の方式が処理は容易である。
【1416】
図197は横軸をデータ和/最大値としている。最大値は1である。縦軸はDUTY比である。データ和=最大値(データ和/最大値=1)は、全画素行が最大の白表示状態である。データ和/最大値が小さい時は、暗い画面あるいは画像表示領域が少ない画面である。この時は、DUTY比を大きくしている。したがって、画像を表示している画素の輝度は高い。そのため、画像のダイナミックレンジが拡大されて高画質表示される。データ和/最大値が大きい時(最大値は1)は、明るい画面あるいは画像表示領域が広い画面である。この時は、DUTY比を小さくしている。したがって、画像を表示している画素の輝度は低い。そのため、低消費電力化が可能である。画面から放射される光量は大きいため、画像が暗く感じることはない。
【1417】
図197では、データ和/最大値が1.0の時に、到達するDUTY比値を変化させている。たとえば、DUTY比=1/2は画面の1/2が画像表示状態になる。したがって、画像は明るい。DUTY比=1/8は画面の1/8が画像表示状態になる。したがって、DUTY比=1/2に比較して1/4の明るさである。
【1418】
本発明の駆動方式では、データ和などにより画像輝度を制御し、また、ダイナミックレンジを拡大する。また、高コントラスト表示を実現する。
【1419】
液晶表示パネルでは、白表示および黒表示はバックライトからの透過率で決定される。本発明の駆動方法のように画面に非表示領域を発生させても、黒表示における透過率は一定である。逆に非表示領域を発生させることにより、1フレーム期間における白表示輝度が低下するから表示コントラストは低下する。
【1420】
EL表示パネルは、黒表示は、EL素子に流れる電流が0の状態である。したがって、本発明の駆動方法のように画面に非表示領域を発生させても、黒表示の輝度は0である。非表示領域の面積を大きくすると白表示輝度は低下する。しかし、黒表示の輝度が0であるから、コントラストは無限大である。したがって、良好な画像表示を実現できる。
【1421】
また、本発明の駆動方法では、全階調範囲で階調数が保持され、また、全階調範囲でホワイトバランスが維持される。また、DUTY比制御により画面の輝度変化は10倍近く変化させることができる。また、変化はDUTY比に線形の関係になるから制御も容易である。また、R、G、Bを同一比率で変化させることできる。したがって、どのDuty比においてもホワイトバランスは維持される。
【1422】
データ和/最大値とDUTY比の関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。また、ユーザーが自由に設定あるいは調整できるように構成することが好ましい。
【1423】
以上の切り替え動作は、携帯電話、モニターなどの電源をオンしたときに、表示画面を非常に明るく表示し、一定の時間を経過した後は、電力セーブするために、表示輝度を低下させる構成に用いる。また、ユーザーが希望する明るさに設定する機能としても用いることができる。たとえば、屋外などでは、画面を非常に明るくする。屋外では周辺が明るく、画面が全く見えなくなるからである。つまり、屋外では、図197のaのカーブを選択する。しかし、高い輝度で表示し続けるとEL素子は急激に劣化する。そのため、非常に明るくする場合は、短時間で通常の輝度に復帰させるように構成しておく。たとえば、通常では、cのカーブを選択する。また、さらに、高輝度で表示させる場合は、ユーザーがボタンと押すことにより表示輝度を高くできるようの構成しておく。
【1424】
したがって、ユーザーがボタンで切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、表示輝度を50%、60%、80%とユーザーなどが設定できるように構成しておくことが好ましい。また、外部のマイコンなどにより、Duty比カーブ、傾きなどを書き換えるように構成することが好ましい。また、メモリされた複数のDutyカーブから1つを選択できるように構成することが好ましい。
【1425】
なお、DUTY比カーブなどの選択は、APLレベル、最大輝度(MAX)、最小輝度(MIN)、輝度の分布状態(SGM)を加味して行うことが好ましいことは言うまでもない。
【1426】
以上のように、たとえば、aは屋外用のカーブである。cは屋内用のカーブである。bは屋内と屋外との中間状態用のカーブである。カーブa、b、cとの切り替えは、ユーザーがスイッチを操作することにより切り替えるようにする。また、外光の明るさをホトセンサで検出し、自動的に切り替えるようにしてもよい。なお、ガンマカーブを切り替えるとしたが、これに限定するものではない。計算によりガンマカーブを発生させてもよいことは言うまでもない。
【1427】
図197のDUTY比は直線であったが、これに限定するものではない。図198に図示するように、一点折れカーブとしてもよい。
【1428】
画像データ和が小さい時は、図198のcカーブを選択する。消費電力が低減する効果が発揮される。画像表示の低下はない。画像データ和が大きい時は、aカーブを選択する。画像の表示が明るくない、フリッカの発生が少なくなる。
【1429】
本発明の他の実施例において、DUTY比の変化は、データ和/最大値が1/10以上の範囲で実施する(図199を参照のこと)。データ和/最大値が1に近い画像の発生は少なく、図197のようにデータ和/最大値が1まで、DUTY比が変化するように駆動すると、画像表示が暗く感じられるからである。さらに好ましくは、DUTY比の変化はデータ和/最大値が8/10以上の範囲で実施する。
【1430】
図199ではデータ和/最大値が0.9以下ではDUTY比を1から1/5まで変化させている。したがって、5倍のダイナミックレンジが実現されていることになる。
【1431】
データ和/最大値が0.9以上では1/5である。したがって、表示輝度は最大値の1/5になっている。データ和/最大値=1は白ラスター表示である。つまり、白ラスター表示では表示輝度が最大の1/5に低下している。
【1432】
データ和/最大値が0.1以下では、DUTY比は1/1である。画面の1/10が表示領域である。EL素子の発光輝度がそのまま画素の表示輝度となる。
画像表示はほとんどが黒表示であり、一部に画像が表示されている状態である。
イメージで表現すれば、データ和/最大値が0.1以下の画像表示とは、真っ暗な夜空に月がでている画像である。この画像でDUTY比を1/1にするということは、月の部分は、白ラスターの輝度の5倍の輝度で表示されることになる。したがって、ダイナミックレンジの広い画像表示を実現できる。画像表示されているのは1/10の領域であるから、1/10の領域の輝度を5倍にしたとしても消費電力の増加はわずかである。
【1433】
データ和/最大値が0に近い画像は、ほとんどの画素が低階調表示である。ヒストグラムで表現すれば、ヒストグラムの低階調領域に大多数のデータが分布している。この画像表示では、画像が黒つぶれ状態でありメリハリ感がない。そのため、ガンマカーブを制御して黒表示部のダイナミックレンジを広くする。
【1434】
以上の実施例では、データ和/最大値が0では、DUTY比を1にするとしたが、本発明はこれに限定するものではない。図200に図示するように、DUTY比を1より小さい値となるようにしてもよいことは言うまでもない。また、DUTY比のカーブは図201に図示するように曲線となるようにしてもよい。
【1435】
図202に図示するように、赤(R)、緑(G)、青(B)の画素で、DUTY比カーブを変化させてもよい。図202では、青(B)のDUTY比の変化の傾きを最も大きくし、緑(G)のDUTY比の変化の傾きを次に大きくし、赤(R)のDUTY比の変化の傾きを最も小さくしている。以上のように駆動すれば、RGBのホワイトバランス調整を最適にすることができる。データ和/最大値とDUTY比の関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。また、ユーザーが自由に設定あるいは調整できるように構成することが好ましい。
【1436】
早いスピードで明るい画面と暗い画面とは交互に繰り返す時、変化に応じてDUTY比を変化させるとのフリッカが発生する。したがって、あるDUTY比から他のDUTY比に変化する時は、図203に図示するように、ヒステリシス(時間遅延)を設けて変化させることが好ましい。たとえば、ヒステリシス期間を1secとすると、1sec期間内に、画面輝度が明るい暗いが複数回繰り返しても、以前のDUTY比が維持される。つまり、DUTY比は変化しない。
このヒステリシス(時間遅延)時間をWait時間と呼ぶ。また、変化前のDUTY比を変化前DUTY比と呼び、変化後のDUTY比を変化後DUTY比と呼ぶ。
【1437】
変化前DUTY比が小さい状態から、他のDUTY比に変化する時は、変化によるフリッカの発生が起こりやすい。変化前DUTY比が小さい状態は、画面のデータ和が小さい状態あるいは画面に黒表示部が多い状態である。
【1438】
したがって、画面が中間調の表示で視感度が高いためと思われる。また、DUTY比が小さい領域では、変化DUTY比との差が大きくなる傾向があるからである。もちろん、DUTY比の差が大きくなる時は、OEVを用いて制御する。しかし、OEV制御にも限界がある。以上のことから、変化前DUTY比が小さい時は、wait時間を長くする必要がある。
【1439】
変化前DUTY比が大きい状態から、他のDUTY比に変化する時は、変化によるフリッカの発生が起こりにくい。変化前DUTY比が大きい状態は、画面のデータ和が大きい状態あるいは画面に白表示部が多い状態である。したがって、画面全体が白表示で視感度が低いためと思われる。以上のことから、変化前DUTY比が大きい時は、wait時間は短くてよい。
【1440】
以上の関係を図203に図示する。横軸は変化前DUTY比である。縦軸はWait時間(秒)である。DUTY比が1/16以下では、Wait時間を3秒(sec)と長くしている。DUTY比が1/16以上DUTY比8/16(=1/2)では、DUTY比に応じてWait時間を3秒から2秒に変化させる。DUTY比8/16以上DUTY比16/16=1/1では、DUTY比に応じて2秒から0秒に変化させる。
【1441】
以上のように、本発明のDUTY比制御はDUTY比に応じてWait時間を変化させる。DUTY比が小さい時はWait時間を長くし、DUTY比が大きい時はWait時間を短くする。つまり、少なくともDUTY比を可変する駆動方法にあって、第1の変化前のDUTY比が第2の変化前のDUTY比よりも小さく、第1の変化前DUTY比のWait時間が、第2の変化前DUTY比のWait時間よりも長く設定することを特徴とするものである。
【1442】
なお、以上の実施例では、変化前DUTY比を基準にしてWait時間を制御あるいは規定するとした。しかし、変化前DUTY比と変化後DUTY比との差はわずかである。したがって、前述の実施例において変化前DUTY比を変化後DUTY比と読み替えても良い。
【1443】
また、以上の実施例において、変化前DUTY比と変化後DUTY比を基準にして説明した。変化前DUTY比と変化後DUTY比との差が大きい時はWait時間を長くとる必要があることはいうまでもない。また、DUTY比の差が大きい時は、中間状態のDUTY比を経由して変化後DUTY比に変化させることが良好であることは言うまでもない。
【1444】
本発明のDUTY比制御方法は、変化前DUTY比と変化後DUTY比との差が大きい時はWait時間を長くとる駆動方法である。つまり、DUTY比の差に応じてWait時間を変化させる駆動方法である。また、DUTY比の差が大きい時にWait時間を長くとる駆動方法である。
【1445】
また、本発明のDUTY比の方法は、DUTY比の差が大きい時は、中間状態のDUTY比を経由して変化後DUTY比に変化させることを特徴とする駆動方法である。
【1446】
以上の実施例では、DUTY比に対するWait時間を、R(赤)G(緑)B(青)で同一にするとして説明した。しかし、本発明は、R、G、BでWait時間を変化させてもよいことは言うまでもない。RGBで視感度が異なるからである。視感度にあわせてWait時間を設定することにより、より良好な画像表示を実現できる。
【1447】
以上の実施例は、Duty比制御に関する実施例であった。基準電流制御についてもWait時間を設定することが好ましい。図96はその実施例である。
【1448】
基準電流が小さい時は画面50が暗く、基準電流が大きい時は画面50が明るい。つまり、基準電流倍率が小さい時は、中間調表示状態と言い換えることができる。基準電流倍率が高いときは、高輝度の画像表示状態である。したがって、基準電流倍率が低い時は、変化に対する視感度が高いため、Wait時間を長くする必要がある。一方、基準電流倍率が高いときは、変化に対する視感度が低いため、Wait時間が短くても良い。したがって、図96に図示するように、基準電流倍率に対するWait時間を設定すればよい。
【1449】
データ和などに対する基準電流倍率は、パネルモジュール外部から変更できるようにしておくことが望ましい。外部からの変更は、マイコンなどを用いて、パネルモジュールの制御回路839(図83、図205およびその説明を参照のこと)のメモリに書き込めばよい。
【1450】
図224は基準電流倍率を変化させる方式の説明図である。図224の横軸はアドレス番号である。アドレス番号は0番地から511番地であり、9ビットとなっている。また、横軸はアドレスとしているが、図197から図202などで説明したデータ和/最大値に対応していると考えてよい。つまり、データ和=最大値の時は、データ和/最大値=1である。この状態がアドレスの511番地に該当させていると考えてよい。また、データ和×2=最大値の時は、データ和/最大値=1/2である。この状態がアドレスの255番地に該当させていると考えてよい。
【1451】
各アドレスに対するデータ(基準電流倍率)は、図225に図示するようにアドレスバスとデータバスに印加されたデータ値により順次書き換えられる。
【1452】
縦軸の基準電流はメモリ状態によって変化する。実線のa線では、アドレスの値によらず、たえず、基準電流倍率が1と変化しない状態にされた場合を示している。点線のb線では、データ和が大きい時(画面50全体が白表示に近い状態)では基準電流を1から変化しないようにし、データ和が小さい時(画面50が黒表示に近い状態か、表示された画素が少ない状態)では基準電流の変化を大きくしている。したがって、画像表示のダイナミックレンジが拡大されている。一点鎖線のc線では、データ和が大きい時から小さい時に、その変化が一定に変化するようにしている。
【1453】
以上のように、基準電流倍率を書き換えることにより本発明の駆動方式の適用性が拡大される。なお、図224において、a、b、c線となるように各アドレスに対するデータを書き換えるとしたが、これに限定するものでなく、制御回路839などに、a、b、c線のカーブ(データ)を格納しておき、選択して切り換えるように制御してもよい。
【1454】
図226はduty比を変化させる方式の説明図である。図226の横軸はアドレス番号である。アドレス番号は0番地から255番地であり、8ビットとなっている。また、横軸はアドレスとしているが、図197から図202などで説明したデータ和/最大値に対応していると考えてよい。つまり、データ和=最大値の時は、データ和/最大値=1である。この状態がアドレスの255番地に該当させていると考えてよい。また、データ和×2=最大値の時は、データ和/最大値=1/2である。この状態がアドレスの127番地に該当させていると考えてよい。各アドレスに対するデータ(duty比)は、図227に図示するようにアドレスバスとデータバスに印加されたデータ値により順次書き換えられる。
縦軸の基準電流はメモリ状態によって変化する。実線のa線では、アドレスの値によらず、たえず、duty比が1と変化しない状態にされた場合を示している。点線のb線では、データ和が大きい時(画面50全体が白表示に近い状態)ではduty比を0.2から変化しないようにし、データ和が小さい時(画面50が黒表示に近い状態か、表示された画素が少ない状態)ではduty比の変化を大きくしている。したがって、画像表示のダイナミックレンジが拡大されている。一点鎖線のc線では、データ和が大きい時から小さい時に、その変化が一定に変化するようにしている。
【1455】
以上のように、duty比を書き換えることにより本発明の駆動方式の適用性が拡大される。なお、図226において、a、b、c線となるように各アドレスに対するデータを書き換えるとしたが、これに限定するものでなく、制御回路839などに、a、b、c線のカーブ(データ)を格納しておき、選択して切り換えるように制御してもよい。また、図224と図226とは相互に組み合わせて実施してもよいことは言うまでもない。
【1456】
本発明は、データ和あるいはAPLを算出(検出)し、この値のよりDuty比制御、基準電流制御を行うものである。図98はこのDuty比と基準電流倍率を求めるフローチャートである。
【1457】
図98に図示するように、入力された画像データは、概略のAPLが算出される(仮APLが算出される)。このAPLから基準電流の値、基準電流倍率が決定される。決定された基準電流、基準電流倍率は、電子ボリウムデータに変換されソースドライバ回路14に印加される。
【1458】
一方、画像データはガンマ処理回路に入力され、ガンマ特性が決定される。ガンマ特性の処理した画像データからAPLが算出される。算出されたAPLよりDuty比を決定する。次に、画像が動画か静止画により、Dutyパターンが決定される。Dutyパターンとは、非表示領域52と表示領域53との分布状態である。動画の場合は、非表示領域52を一括に挿入する。静止画の場合は、非表示領域52を分散させて挿入にする。したがって、静止画の場合は、非表示領域52と表示領域非表示領域52を分散させて挿入するDutyパターンに変換する。動画の場合は、非表示領域52を一括で挿入するDutyパターンに変換する。変換されたパターンは、ゲートドライバ回路12bのスタートパルスST(図6を参照のこと)として印加される。
【1459】
図94、図95では、Duty比に応じてWait時間を制御することを説明し、また、図89から図93において、データ和に応じてDuty比制御を行うことを説明した。図103はさらにDuty比制御およびWait時間を行うための詳細な説明図である。ただし、説明を容易にするため、時間的ファクタなどを縮小して表現している。
【1460】
図103において、最上段はフレーム(フィールド)番号を示している。2段目はAPLレベル(データ和が該当)を示している。3段目はAPLレベルから算出された対応Duty比を示している。最下段は、Wait時間を考慮し補正して結果のDuty比(処理Duty比)を示している。つまり、各フレームのAPLレベルにより対応Duty比(3段目)は8/64→9/64→9/64→10/64→9/64→10/64→11/64→11/64→12/64→14/64→・・・・・と変化する。
【1461】
対応Duty比に対して、処理Duty比はWait時間を考慮して、8/64→8/64→9/64→9/64→9/64→10/64→10/64→11/64→12/64→12/64→・・・・・と変化する。
【1462】
図103では、Wait時間により対応Duty比を補正している。また、処理Duty比は分子が整数にしている(図107は分子には小数点があることと比較のこと)。図103では、Duty比の変化が滑らかにし、フリッカが発生しにくいように駆動している。図103において、フレーム3、4、5で対応Duty比が9/64、10/64、9/64に変化しているが、Wait時間制御を実施し、処理Duty比は、9/64、9/64、9/64に変化させている(フレーム4において点線で補正箇所を記載している)。また、図103において、フレーム9、10、11で対応Duty比が12/64、14/64、11/64に変化しているが、Wait時間制御を実施し、処理Duty比は、12/64、12/64、11/64に変化させている(フレーム10において点線で補正箇所を記載している)。以上のようにWait時間制御を行うことにより、Duty比制御にヒステリシス(時間遅延あるいはローパスフィルタ)を持たせることにより、APLレベルが急激に変化してもDuty比が変化しないようにしている。
【1463】
以上のような、Duty比制御は、1フレームあるいは1フィールドで完結する必要はない。数フィールド(数フレーム)の期間でDuty比制御を行っても良い。この場合のDuty比は数フィールド(数フレーム)の平均値をDuty比とする。なお、数フィールド(数フレーム)でDuty比制御を行う場合であっても、数フィールド(数フレーム)期間は、6フィールド(6フレーム)以下にすることが好ましい。これ以上であるとフリッカが発生する場合があるからである。また、数フィールド(数フレーム)とは整数ではなく、2.5フレーム(2.5フィールド)などでもよい。つまり、フィールド(フレーム)単位には限定されない。
【1464】
図104は数フィールド(数フレーム)でDuty比制御を行う場合の実施例である。図104は数フィールド(数フレーム)を行う場合の概念を図示している。MはDuty比制御を行う長さである。1フィールド(1フレーム)が画素行数256であれば、M=1024は4フィールド(4フレーム)が該当する。
つまり、図104は4フィールド(4フレーム)でDuty比制御を行う実施例である。
【1465】
Mは仮想的ゲートドライバ回路12bのシフトレジスタ61bの保持データ列をしめしている(図6を参照のこと)。保持データ列には、ゲート信号線17bに印加する電圧をオフ電圧にするかオン電圧にするかのデータ(オンオフ電圧)が保持されている。この保持データ列の平均値がDuty比を示すことになる。
なお、図104において、M=Nであっても良いことは言うまでもない。また、場合によっては、M < Nの関係でDuty比制御を行っても良いことは言うまでもない。
【1466】
たとえば、M=1024の保持データ列において、オン電圧データが256あり、オフ電圧が768であれば、Duty比は256/1024=1/4となる。なお、オン電圧データの分布状態は表示画像が動画の場合は、固まって保持されており、表示画像が静止画の場合は、オン電圧の分布状態は分散して保持されている。
【1467】
つまり、仮想的にオンオフ電圧データ列がEL表示パネルのゲート信号線17bに順次印加される。オンオフ電圧が順次印加されることによりEL表示パネルがDuty比制御され、所定の明るさで報じされる。
【1468】
図105は図104のDuty比制御を実現するための回路構成のブロック図である。まず、映像信号(画像データ)はY変換回路1051により、輝度信号に変換される。次に、APL演算回路1052により、APLレベル(データ和あるいはデータ和/最大値)が求められる。このAPLレベルによりDuty比がフィールド(フレーム)単位で算出され、結果はスタック1053に蓄えられる。スタック回路1053はfirst in first out構成である。なお、Wait時間制御によりDuty比は補正されてスタック回路1053に格納される。スタック1053に格納されたDuty比データは、パラレル/シリアル変換(P/S)回路1054により、シフトレジスタ61bのSTパルス(図6を参照のこと)として印加され、印加されたデータの順番に応じてゲートドライバ回路12bからゲート信号線17bのオンオフ電圧が出力される。
【1469】
以上の実施例では、フィールドあるいはフレームでDuty比制御を実施するとした。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、1フレーム=4フィールドとし、複数のフィールドを単位としてDuty比制御を行っても良い。複数のフィールドを用いてDuty比制御を行うことにより、フリッカの発生しない滑らかな画像表示を実現できる。
【1470】
図106において、1−1は1フレームの第1フィールドを意味し、1−2は1フレームの第2フィールドを意味し、1−3は1フレームの第3フィールドを意味し、1−4は1フレームの第4フィールドを意味する。また、2−1は2フレームの第1フィールドを意味する。
【1471】
Duty比が128/1024→132/1024に変化させる場合は、1−1では128/1024、1−2では129/1024、1−3では130/1024、1−4では131/1024、2−1では132/1024と変化させる。以上の変化により128/1024から132/1024に緩やかに変化する。
【1472】
Duty比が128/1024→130/1024に変化させる場合は、1−1では128/1024、1−2では128/1024、1−3では129/1024、1−4では129/1024、2−1では130/1024と変化させる。以上の変化により128/1024から130/1024に緩やかに変化する。
【1473】
Duty比が128/1024→136/1024に変化させる場合は、1−1では128/1024、1−2では130/1024、1−3では132/1024、1−4では134/1024、2−1では136/1024と変化させる。以上の変化により128/1024から136/1024に緩やかに変化する。
【1474】
フィールド(フレーム)のDuty比制御におけるDuty比の分子は整数である必要はない。たとえば、図107に図示するように、小数点以下となるように制御してもよい。分子が小数点以下とするのは、OEV2端子を制御することより、容易に実現できる。また、複数のフレーム(フィールド)での平均Duty比を用いることによりDuty比の分母を小数点以下が発生することができる。逆に、Duty比の分母に小数点以下を発生するようにしてもよい。図107では、分子が30.8、31.2など小数点以下としている。なお、分母、分子を一定以上の大きな整数にすることにより小数点以下を必要ないようにすることができる。
【1475】
動画と静止画とでは、Duty比パターンを変化させる。Duty比パターンを急激に変化させると画像変化が認識されてしまうことがある。また、フリッカが発生する場合がある。この課題は動画のDuty比と静止画のDuty比との差異によって発生する。動画では非表示領域52を一括して挿入するDutyパターンを用いる。静止画では非表示領域52を分散して挿入するDutyパターンを用いる。非表示領域52の面積/画面面積50の比率がDuty比となる。
しかし、同一Duty比であっても、非表示領域52の分散状態で人間の視感度は異なる。これは人間の動画応答性に依存するためと考えられる。
【1476】
中間動画は、非表示領域52の分散状態が、動画の分散状態と静止画の分散状態との中間の分散状態である。なお、中間動画は複数の状態を準備し、変化前の動画状態あるいは静止画状態に対応させて複数の中間動画から選択してもよい。
複数の中間動画状態とは、非表示領域の分散状態が動画表示に近く、たとえば、非表示領域52が3分割された構成が一例として例示される。また、逆に非表示領域が静止画のように多数に分散された状態が例示される。
【1477】
静止画でも明るい画像もあれば暗い画像もある。動画も同様である。したがって、変化前の状態に応じてどの中間動画の状態に移行するかを決定すればよい。
また、場合によっては、中間動画を経由せずに動画から静止画に移行してもよい。中間動画を経由せずに静止画から動画に移行してもよい。たとえば、画面50が低輝度の画像は動画表示と静止画表示とが直接移動しても違和感はない。また、複数の中間動画表示を経由して表示状態を移行させてもよい。たとえば、動画表示のDuty状態から、中間動画表示1のDuty比状態に移行し、さらに中間動画表示2のDuty状態に移行してから静止画表示のDuty状態に移行させてもよい。
【1478】
図108に図示するように動画表示から静止画表示に移動する時に、中間動画状態を経由させる。また、静止画表示から中間動画表示を経由して動画表示に移行させる。各状態の移行時間はWait時間をおくことが好ましい。
【1479】
図110は動画と静止画および中間動画を移行するときの、Duty比、非表示領域の分散数を示している。図110において、動画静止画レベルが0の時は、画像表示が動画レベルであること、1の時は画像表示が準動画(中間動画)状態であることを示している。また、2の時は、画像表示が静止画状態であることを示している。
【1480】
分散数は、非表示領域52の分割数である。1とは非表示領域52が一括して画面に挿入されていることを示している。30とは非表示領域52が30に分割して挿入されていることを示している。同様に50とは非表示領域52が50に分割して挿入されていることを示している。Duty比は以前にも説明したが、白表示の輝度低減率をしめしている。つまり、Duty比1/2とは、最高の白輝度の1/2の表示状態となっていることを示す。
【1481】
図110で図示するように、動画静止画レベルは、動画から静止画に移行する時、静止画から動画に移行する時に中間動画(準動画)状態を経由して以降する。
【1482】
動画から静止画に移行する時間は、図111に図示するようにWait時間を設けることが好ましい。Wait時間は、動画の割合によって決定するとよい。
図110の横軸の異なるデータ数とは、あるフレームと次のフレーム間で動画検出をし、動画検出により検出された動画の割合を示している。つまり、フレーム間で演算し、画像データが異なっている画素の割合が横軸である。したがって、数値が大きいほど、動画表示に近いということになる。図110では動画表示に近いほど、Wait時間を長く確保している。
【1483】
さらにDuty比制御について説明するために、本発明の有機EL表示装置の電源回路について説明をする。図112は本発明の電源回路の構成図である。1122は制御回路である。抵抗1125aと1125bの中点電位を制御し、トランジスタ1126のゲート信号を出力する。トランス1121の1次側には電源Vpcが印加され、1次側の電流がトランジスタ1126のオンオフ制御により2次側に伝達される。1123は整流ダイオードであり、1124は平滑化コンデンサである。
【1484】
図201は本発明の電源回路の構成図である。1122は制御回路である。トランジスタ1775をオンオフ制御かけることにより、コイル1771に流れる電流、駆動波形を変化させ、コンデンサ1774に充電される電荷を制御する。
抵抗1125aと1125bの中点電位を制御し、トランジスタ1126のゲート信号を出力する。抵抗の抵抗値を変化させることによりVdd電圧(アノード電圧)を変化させることができる。電圧の発生はコイル(トランス)1771で行っているため、アノード電圧の変化によりカソード電圧(Vss)も変化する。つまり、アノード電圧(Vdd)が高くなれば、カソード電圧(Vss)もシフトする。
【1485】
たとえば、アノード電圧(Vdd)が6(V)で、カソード電圧(Vss)が−6(V)の場合を考える。アノード電圧(Vdd)を9(V)に3(V)変化させると、カソード電圧(Vss)は−6(V)から−3(V)にシフトする。
これは、トランス1121の入力側と出力側が絶縁されている効果である。
【1486】
電流駆動方式の有機EL表示パネルは、電位的な観点から以下の特徴がある。
本発明の画素構成は、図1などでの説明したように駆動用トランジスタ11aはPチャンネルのトランジスタである。また、プログラム電流を発生するソースドライバ14の単位トランジスタ484はNチャンネルのトランジスタである。この構成により、プログラム電流は、画素16からソースドライバIC(回路)14に向かって流れる吸い込み電流(シンク電流)となっている。したがって、電位的な動作は、アノード(Vdd)を原点として動作している。つまり、画素16へのプログラムは電流であるから、駆動の電圧マージンが確保されていれば、ソースドライバIC(回路)14の電位はいずれでも良い。
【1487】
制御回路1122の制御はコントローラなどのロジック回路で制御する。したがって、制御回路1122とロジック回路のグランドは一致させる必要がある。しかし、トランス1121は入力側と出力側は切り離されている。電流プログラム方式のソースドライバIC(回路)14は出力側に作用し、アノード電位(Vdd)を基準に動作する。したがって、ソースドライバIC(回路)14のグランドは、制御回路1122、ロジック回路のグランドと一致させる必要はない。
この点で、ソースドライバIC14が電流プログラム方式であること、トランス1122を用いてアノード電圧(Vss)を発生させること(さらに加えるならば、アノード電圧(Vdd)を基準としてカソード電圧(Vss)を発生させること)、画素16の駆動用トランジスタ11aがPチャンネルであることの組み合わせは相乗効果を発揮する。
【1488】
また、有機EL表示パネルは、アノード(Vdd)とカソード(Vss)との絶対値で動作する。たとえば、Vdd=6(V)で、Vss=−6(V)であれば、6−(−6)=12(V)で動作する。図112の本発明のトランス1121を用いた電源回路では、アノード(Vdd)を基準にしてカソード電圧(Vss)が変化する。また、アノード電圧(Vdd)が、本発明の電流駆動のソースドライバIC(回路)14のプログラム電流の基準位置である。つまり、アノード電圧(Vdd)を原点として動作している。逆に、カソード電圧(Vss)の電位あるいは制御はラフでよい。この理由によっても、図112のトランスを用いた本発明の電源回路、電流駆動の画素16構成を有する有機ELパネル、電流プログラム方式のソースドライバIC(回路)14とは組み合わせによる相乗効果を発揮することが理解できる。また、アノード電圧の変化によりカソード電圧がシフトする点も重要である。
【1489】
また、有機ELパネルは、アノードVddから駆動用トランジスタ11aに流れ込む電流Iddと、EL素子15からカソードVssに流れ出す電流Issが略一致する。つまり、Idd=Issの関係がある。実際は、Idd>Issとなるが、この差は、ソースドライバIC(回路)14のプログラム電流であるため、極わずかであり無視できる。図112、図177のトランス1121は、構成上、アノードVddから出力される電流と、カソードVssから吸い込む電流が一致する。この点においても、有機ELパネルと本発明のトランス1121を用いた電源回路の組み合わせの相乗効果は大きい。
【1490】
なお、画素16の駆動用トランジスタ11aをNチャンネルトランジスタとする場合は、ソースドライバIC(回路)14の単位トランジスタ484はPチャンネルトランジスタとすると同様の効果を発揮できることは言うまでもない。
【1491】
ゲートドライバ回路12のVgh電圧、Vgl電圧、ソースドライバ回路の電源電圧などは、カソード電圧(Vss)または(および)アノード電圧(Vdd)から発生させると効率がよい。また、トランス1121は入力2端子、出力2端子の4端子構成でもよいか、図112に図示するように、入力2端子、出力は中点といれて3端子とすることが望ましい。なお、トランス1121には単巻きトランス(コイル)も含まれる。
【1492】
トランス1121の1次側には電源Vpcが印加され、1次側の電流がトランジスタ1126のオンオフ制御により2次側に伝達される。1123は整流ダイオードであり、1124は平滑化コンデンサである。
【1493】
アノード電圧Vddは抵抗1125bに出力電圧が調整される。Vssはカソード電圧である。カソード電圧Vssは図178に図示するように2つの電圧を選択して出力できるように構成されている。選択はスイッチ1781で行う。カソード電圧としての2つの電圧(図178では、−9(V)と−6(V))の発生は、トランス1121の出力側に中間タップを設けることにより容易に発生できる。また、トランス1121の出力側に−9(V)用と、−6(V)用の2つの巻線を構成し、この巻線のいずれかを選択することのより容易に発生できる。
この点も本発明のすぐれた点である。また、図178などではカソード電圧(Vss)を切り換える点も特徴である。アノードは電位の原点として変化させると回路構成が複雑となり、コストが高くなる。一方、カソード電圧(Vss)は10%程度の電位誤差が発生しても、画像表示に影響を与えない(鈍感である)。
したがって、アノード電圧を基準としてカソード電圧を設定する点、パネルの温度特性にあわせて、カソード電圧(Vss)を変化させる点は本発明の優れた特徴である。また、トランス1121は、入力巻線数と出力巻線数との比を変化させることにより容易にカソード電圧およびアノード電圧を変化させることも利点が多い。また、トランジスタ1776のスイッチング状態を変化することにより、アノード電圧(Vdd)を変化できることも利点が多い。図178では、スイッチ1781により−9(V)が選択されている。
【1494】
なお、図178では、カソード電圧Vssを2つの電圧から選択するとしたが、これに限定するものではなく、2つ以上にしてもよい。また、カソード電圧は可変レギュレータ回路を用いて、連続的に変化させてもよい。
【1495】
スイッチ2021の選択は温度センサ701からの出力結果による。パネル温度が低いときは、Vss電圧として、−9(V)を選択する。一定以上のパネル温度の時は、−6(V)を選択する。これは、EL素子15に温特があり、低温側でEL素子15の端子電圧が高くなるためである。なお、図178では、2つの電圧から1つの電圧を選択し、Vss(カソード電圧)とするとしたが、これに限定するものではなく、3つ以上の電圧からVss電圧を選択できるように構成してもよい。以上の事項は、Vddについても同様に適用される。なお、本発明は一定以下の低温では、カソード電圧(Vss)を低くする点も特徴ある構成である。
【1496】
なお、図178では、温度センサ701でカソード電圧を切り換える(変化させる)としたが、これに限定するものではない。たとえば、図177に図示するように、出力電圧を決定する抵抗1775に並列にあるいは直列に可変抵抗(ポジスタ、サーミスタなど)を形成または配置し、全体として温度により抵抗値を変化できるように構成してもよい。
【1497】
図178のように、複数の電圧をパネル温度により選択できるように構成することで、パネルの消費電力を低減することができる。一定温度以下の時に、Vss電圧を低下させればよいからである。通常は、電圧が低いVss=−6(V)を使用することができる。なお、スイッチ2021は図178に図示するように構成してもよい。なお、複数のカソード電圧Vssを発生させるのは、図178のトランス1121から中間タップをとりだすことにより容易に実現できる。アノード電圧Vddの場合も同様である。実施例として、図179の構成を例示する。図179では、トランス1771の中間タップを用いて複数のカソード電圧を発生させている。
【1498】
図180は電位設定の説明図である。この例では説明を容易にするため、ソースドライバIC14はGNDを基準にするとして説明をする。ソースドライバIC14の電源はVccである。Vccはアノード電圧(Vdd)と一致させてもよい。本発明では消費電力の観点から、Vcc<Vddにしている。好ましくは、ソースドライバIC(回路)のVcc電圧は Vdd−1.5(V) <= Vcc <= Vddの関係を満足させることが好ましい。たとえば、Vdd=7(V)であれば、Vccは、Vdd−1.5=5.5(V)以上7(V)以下の条件を満足させることが好ましい。なお、Vcc電圧とは、図48、図166のスイッチ481を動作させる最大電圧である。
【1499】
ゲートドライバ回路12のオフ電圧Vghは、Vdd電圧以上にする。好ましくは、Vdd+0.2(V)<=Vgh<=Vdd+2.5(V)の関係を満足させる。たとえば、Vdd=7(V)であれば、Vghは、7+0.2=7.2(V)以上7+2.5=9.5(V)以下の条件を満足させるようにする。以上の条件は、画素選択側(図1の画素構成ではトランジスタ11b、11c)と、EL選択側(図1の画素構成ではトランジスタ11d)の両方に適用される。
【1500】
駆動用トランジスタ11aとのプログラム電流の経路を発生させるスイッチング用トランジスタ(図1の画素構成にあっては、トランジスタ11b、11cが該当する)のオン電圧Vglは、Vdd−Vdd以下Vdd−Vdd−4(V)の条件を満足させるか、もしくは、カソード電圧Vssと略一致させることが好ましい。同様に、EL選択側(図1の画素構成にあっては、トランジスタ11dが該当する)のオン電圧も同様である。つまり、アノード電圧が7(V)、カソード電圧が−6(V)であれば、オン電圧Vglは、7−7(V)=0(V)以下7−7−4=−4(V)の範囲にすることが好ましい。もしくは、オン電圧Vglはカソード電圧と略一致させ、−6(V)あるいはその近傍とすることが好ましい。
【1501】
なお、画素16の駆動用トランジスタ11aがNチャンネルのトランジスタの場合は、Vghはオン電圧となる。この場合は、オフ電圧をオン電圧に置き換えればよいことは言うまでもない。
【1502】
本発明の電源回路の課題に、アノード電圧Vddおよび(または)カソード電圧VssからVgh、Vgl電圧などを発生させている点がある。アノード電圧などはトランス1121で発生させ、この電圧から、DCDCコンバータVgh、Vgl電圧などが印加されることになる。
【1503】
しかし、Vgh、Vglはゲートドライバ回路12の制御電圧であり、この電圧が印加されていないと、画素のトランジスタ11はフローティング状態となってしまう。また、Vcc電圧がないと、ソースドライバIC(回路)14もフローティング状態となり、誤動作と引き起こす。したがって、図181に図示するように、Vgh、Vgl、Vcc電圧をパネルに印加した後、T1時間経過後、あるいは同時にVdd、Vss電圧を印加する必要がある。
【1504】
この課題に対して、本発明は図182に図示する構成で解決している。図182において、1783aはトランス1121などから構成される電源回路である。1783bは、電源回路1783aからの電圧を入力し、Vgh、Vgl、Vcc電圧などを発生させる電源回路であり、DCDCコンバータ回路、レギュレータ回路などで構成される。1821はスイッチである。サイリスタ、メカニカルリレー、電子リレー、トランジスタ、アナログスイッチなどが該当する。
【1505】
図182の(a)では、電源回路1783aがまず、アノード電圧(Vdd)およびカソード電圧(Vss)を発生する。この発生時には、スイッチ1821aがオープン状態となっている。したがって、表示パネルにはアノード電圧(Vdd)は印加されない。電源回路1783aで発生したアノード電圧(Vdd)およびカソード電圧(Vss)は電源回路1783bに印加され、電源回路1783bでVgh、Vgl、Vcc電圧が発生させられ、表示パネルに印加される。Vgh、Vgl、Vcc電圧を表示パネルに印加した後、スイッチ1821aがオン(クローズ)し、表示パネルにアノード電圧(Vdd)が印加される。
【1506】
図182の(a)では、アノード電圧(Vdd)のみをスイッチ1821aで遮断している。これは、アノード電圧(Vdd)が印加されていなければ、EL素子15に電流を印加する経路が発生せず、また、ソースドライバIC(回路)14に流れる経路も発生しないからである。したがって、表示パネルが誤動作あるいはフローティング動作することがない。
【1507】
もちろん、図182の(b)に図示するように、スイッチ1821a、1821bの両方をオンオフ制御することにより、表示パネルに印加する電圧を制御してもよい。ただし、スイッチ1821aと1821bは同時にクローズ状態にするか、もしくは、スイッチ1821aがクローズした後、スイッチ1821bがクローズ状態となるように制御する必要がある。
【1508】
以上は、電源回路1783aのVdd端子にスイッチ1821を形成または配置する構成であった。図183はスイッチ1821を形成または配置しない構成である。アノード電圧(Vdd)とVgh電圧が近似し、また、アノード電圧(Vdd)とVcc電圧が近似している点、Vgh電圧が印加されていればゲートドライバ回路12によりゲート信号線17a、17bにオフ電圧Vghが印加され、トランジスタ11(図1の構成ではトランジスタ11b、トランジスタ11c、トランジスタ11d)がオフ状態になることを利用している。トランジスタ11がオフ状態であれば、駆動用トランジスタ11aからEL素子15に流れる電流経路は発生せず、また、駆動用トランジスタ11aからソースドライバIC(回路)14に流れるプログラム電流の経路も発生しないから、表示パネルが誤動作あるいは異状動作することがない。
【1509】
アノード電圧(Vdd)とVgh電圧が近似していると、抵抗1831aでショートされていても抵抗にはほとんどで電流が流れない。したがって、電力ロスはほとんど発生しない。たとえば、アノード電圧(Vdd)=7(V)で、Vgh=8(V)とし、抵抗1831aが10(KΩ)とすれば、(8−7)/10=0.1となるから、抵抗1831aに流れる電流は、0.1(mA)である。
また、Vghはオフ電圧である。また、ゲートドライバ回路12から出力される電圧であるので、使用する電流は小さい。本発明はこの性質を利用している。つまり、アノード電圧(Vdd)端子とVgh端子とを短絡した抵抗1831aによって、ゲート信号線17をオフ電圧(Vgh)あるいはその近傍の電位に保持することができる。したがって、アノード電圧(Vdd)からEL素子15に流れる電流経路が発生することがなく、表示パネルに異状動作が発生しない。なお、ゲートドライバ回路12のシフトレジスタ61(図6を参照のこと)を動作させ、すべてのゲート信号線17からオフ電圧(Vgh)が出力されるように、制御することは言うまでもない。
【1510】
その後、電源回路1783bが完全動作し、電源回路1783bから規定のVgh電圧、Vgl電圧、Vcc電圧が出力される。
【1511】
同様に、アノード電圧(Vdd)とVcc電圧が近似していると、抵抗1831bでショートされていても抵抗にはほとんどで電流が流れない。したがって、電力ロスはほとんど発生しない。たとえば、アノード電圧(Vdd)=7(V)で、Vcc=6(V)とし、抵抗1831aが10(KΩ)とすれば、(7−6)/10=0.1となるから、抵抗1831bに流れる電流は、0.1(mA)である。また、VccはソースドライバIC(回路)14で使用する電圧であるが、Vccから消費される電流はソースドライバ回路14のシフトレジスタ回路とスイッチ481(図48、図166を参照のこと)のオンオフ制御に使用される程度であり、わずかである。
【1512】
本発明はこの性質を利用している。つまり、アノード電圧(Vdd)端子とVcc端子とを短絡した抵抗1831bによって、ソースドライバ回路14のスイッチ481をオフ(オープン)状態にすることにより、単位トランジスタ484には電流が流れ込まなくすることができる。したがって、アノード電圧(Vdd)からソース信号線18への電流経路は発生しないから、表示パネルに異状動作が発生しない。なお、ソースドライバ回路14のシフトレジスタを動作させ、すべてのソース信号線17から単位トランジスタ484の電流経路を切り離すように制御することは言うまでもない。
【1513】
また、図183において、カソード電圧(Vss)端子とVgl端子間を抵抗(図示せず)で短絡しておいてもよい。この抵抗の短絡により、カソード電圧(Vss)の発生時にカソード電圧(Vss)がVgl端子に印加される。したがって、ゲートドライバ回路12が正常動作する。
【1514】
なお、図183ではアノード電圧(Vdd)でVgh端子を抵抗1831でショートするとしたが、駆動用トランジスタ11aがNチャンネルのトランジスタの場合は、アノード電圧(Vdd)とVgl端子もしくは、カソード電圧(Vss)とVgl端子とをショートさせることは言うまでもない。
【1515】
アノード電圧(Vdd)とVgh電圧間、アノード電圧(Vdd)とVcc電圧間などは比較的に高い抵抗でショート(接続)するとしたが、これに限定するものではない。抵抗1831をリレーあるいはアナログスイッチなどのスイッチに置き換えても良い。つまり、アノード電圧(Vdd)が発生した時点で、リレーがクローズ状態にしておく。したがって、アノード電圧(Vdd)をVgh端子およびVcc端子に印加される。次に、電源回路1783bでVgh電圧、Vhl電圧、Vcc電圧などが発生した時点で、リレーをオープン状態にし、アノード電圧(Vdd)とVgh端子、およびアノード電圧(Vdd)とVcc端子とを切り離す。
【1516】
トランス1121は比較的高さが高い。そのため、図206に図示するように、ソースドライバIC14に対面する位置に配置された基板83に実装する。基板83はシャーシ2061に取り付け、トランス1121などからの放熱を良好にする。基板83にはチップコンデンサ、チップ抵抗などのチップ部品2063を実装する。また、トランス1121に前面には、パネルモジュールの操作ボタン2062を配置している。
【1517】
EL表示パネルからの発熱対策は重要である。発熱対策のため、パネルの裏面(表示画面50からの光が出ない面)に金属材料からなるシャーシ2061を取り付ける(図206を参照のこと)。シャーシ2061には放熱を良好にするため、凹凸(図示せず)を形成する。また、シャーシ2061とパネルでは封止フタ85)間に接着層を配置する。接着層は熱伝導性のよい材料を用いる。たとえば、シリコン樹脂やシリコン材料からなるペーストが例示される。これらは、レギュレータICと放熱板間の接着剤(密着剤)としてよく用いられている。なお、接着層は接着する機能に限定されず、シャーシとパネルとを密着させる機能のみでもよい。
【1518】
有機EL表示パネルは、アノードVddとカソードVss間にEL素子15が形成(配置)されている。図112の電源回路からアノードVdd電圧およびカソードVss電圧の供給を受ける。EL素子15が発光しない時は、アノード−カソード間に流れる電流は0である。本発明のDuty比制御では、画素行ごとにゲート信号線17bのオンオフ電圧と印加し、EL素子15の電流制御を行なう。また、オン電圧を印加したゲート信号線17bの位置は走査される。たとえば、図97は非表示領域52を4分割した実施例である。図97の(a)、(b)、(c)、(d)は非表示領域52の大きさは異なる。しかし、非表示領域52は画面50の上部から下部に走査される(移動していく)。同様に表示領域53も画面50の上から下方向に走査される。非表示領域52に該当する画素16のEL素子15には電流が流れない。一方、表示領域53に該当する画素16のEL素子15には電流が流れる。
【1519】
ここで課題を説明するために、1画素行ごとに非表示領域52と表示領域53とが繰り返す表示パターンを例示する。この表示状態は白黒の横ストライプ表示である。つまり、奇数画素行が白表示であり、偶数画素行が黒表示である。なお、この表示パターンを1横ストライプと呼ぶ。
画素行数を220画素行数あるとし、Duty比を110/220の状態を例示する。Duty比110/220とは、ゲート信号線17bに対し、1画素行ごとにオン電圧とオフ電圧が印加された状態である。また、オン電圧またはオフ電圧が印加されたゲート信号線17b位置は、水平同期信号に同期して走査される。したがって、ある画素行のゲート信号線17bに着目すれば、このゲート信号線17bには水平同期信号に同期して、オン電圧印加状態とオフ電圧印加状態とが交互に繰り返される。画面50全体で考えれば偶数画素行にオン電圧が印加される。この期間には、奇数画素行にはオフ電圧が印加されている。1水平走査期間後に奇数画素行にオン電圧が印加される。この期間には偶数画素行にはオフ電圧が印加される。
【1520】
奇数画素行が白表示で、偶数画素行が黒表示の1横ストライプ表示では、奇数画素行にオン電圧が印加された時には、電源回路から表示領域に電流が流れる。
しかし、偶数画素行にオン電圧が印加されたときは、偶数画素行が黒表示のため、電源回路から表示領域には電流が流れない。したがって、電源回路は1水平走査期間ごとに、電流を流す動作と、電流を全く流さない動作とを繰り返すことになる。この動作は電源回路にとって、好ましいことではない。電源回路に過渡現象が発生し、また電源効率が悪化するからである。
【1521】
この課題を解決する駆動方式を図100に図示する。図100では、Duty比を1/2とせず、複数のDuty比の状態が画面50内で発生するようにし、1横ストライプ表示であっても常時電流が流れるように制御している。
【1522】
図100の(a)(b)はDuty比1/2とDuty比1/1とDuty比1/3とを発生させ、全体として(1フレーム期間の平均で)Duty比1/2を実現している。以上のように、複数のDuty比を1フレーム期間に組み合わせることにより1横ストライプ表示であっても、電源回路からの出力電流がオンオフ状態となることはなくなる。つまり、比較的1横ストライプなどの規則正しい表示パターンは多く表示さえることが多い。これに対して、非表示領域52幅が等間隔になるDuty比パターンによるDuty比制御を行うと電源回路に負担が発生しやすい。したがって、Duty比パターンは画面50に同時に複数発生するように駆動することが好ましい。また、Duty比パターンは、単一Duty比パターンとせず、1フレームまたは福数フレーム(フィールド)の平均として所定Duty比になるようにすることが好ましい。
【1523】
なお、図100において、Duty比パターンは図97に図示するように画面50の上から下方向に走査されることはいうまでもない。また、本発明のDuty比制御方法において、水平同期信号に同期して1画素行ごとに走査位置を移動させるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、水平同期信号に同期して複数画素行ずつ走査位置を移動させてもよい。また、走査方向は、画面50の上から下方向に限定するものではない。たとえば、1フィールド目は画面50の上から下方向に走査し、2フィールド目は画面50の下から上方向に走査してもよい。
【1524】
図100は離散した1画素行のゲート信号線17bごとにオン電圧印加とオフ電圧印加する駆動方法であった。しかし、本発明はこれに限定するものではない。図101a)は図100の駆動状態である。同様の画面50輝度を実現する駆動は、図101の(b)のDuty比パターンでの実現できる。図101の(b)ではオン電圧またはオフ電圧が印加される画素行連続させている。
【1525】
同一の画面50輝度を実現するDuty比パターンは多種多様なパターンがある。図102の(a)に図示するように、非表示領域52を極めて多く分散させるパターンもあれば、図102の(b)のように比較的非表示領域52の分散状態を少なくしたパターンもある。図102の(a)のパターンも図102の(b)のパターンのDuty比を約分すれば同一になる。したがって、画面50輝度は同一にすることができる。
【1526】
EL表示パネルでは、EL素子15の劣化により画像が焼きつくという問題がある。特に画像は固定パターンで焼きつきやすい。この課題に対応するため、本発明は、固定パターンを表示するサブ画像表示画面50b(サブ画面)を具備している。表示画面50a(メイン画面)はテレビ画像などの動画表示領域である。
【1527】
図147の本発明のEL表示パネルでは、サブ画面50bとメイン画面50aとのゲートドライバ回路12は共通である。サブ画面50aは20画素行以上とする。したがって、一例として画面50はメイン画面50aの220画素行と、サブ画面50bの24画素行から構成される。なお、画素列数は176×RGBである(図148参照)。
【1528】
メイン画面50aとサブ画面50bとは図149に図示するように、明確に分離してもよい。図149では、メイン画面50aとサブ画面50b間にスペースBLを設けている。スペースBLは画素16が形成されていない領域である。
【1529】
なお、メイン画面(メインパネル)とサブ画面(サブパネル)の画素の駆動用トランジスタ17aのW/L(Wは駆動用トランジスタのチャンネル幅、Lは駆動用トランジスタのチャンネル長)を変化させてもよい。基本的にはサブ画面(サブパネル)のW/Lを大きくする。また、メイン画面(メインパネル)50aの画素16aサイズとサブ画面(サブパネル)50bの画素サイズ16bの大きさを変化させてもよい。また、メイン画面(メインパネル)50aのアノード電源あるいはカソード電源と、サブ画面(サブパネル)50bのアノード電圧Vddあるいはカソード電圧Vssを別電圧とし、印加する電圧を変化させてもよい。
【1530】
また、サブパネル71aとメインパネル71aを図150の(b)に図示するように重ねて使用する場合は、封止基板(封止薄膜層)85aと封止基板(封止薄膜層)85b間に緩衝シート1504を配置もしくは形成する。緩衝シート1504としては、マグネシウム合金などの金属からなる板あるいはシート、ポリエステルなどの樹脂からなる板あるいはシートが例示される。
【1531】
図150も図示するように、サブ画面50bを表示するサブパネル71bを別途設けてもよい。メインパネル71aとサブパネル71bとはフレキ基板84でソース信号線18aと18b接続する。フレキ基板84には、接続配線1503を形成しておく。ソース信号線18aの終端には、アナログスイッチ1501から構成されるアナログスイッチ群を配置する。アナログスイッチ1501はソースドライバ回路14からの電流信号をサブパネル71bに供給するか否かの制御を行うものである。
【1532】
アナログスイッチ1501のオンオフ制御を行うため、スイッチ制御線1502が形成される。スイッチ制御線1502へのロジック信号によりサブパネルへの信号供給が制御され画像が表示される。
【1533】
なお、サブパネル71bにゲートドライバ回路を形成せず、もしくはゲートドライバICチップを実装せず、図9で説明したようにWR側にゲート信号線17を形成し、図40で説明した点灯制御線401を形成または配置してもよい(図151参照)。
【1534】
アナログスイッチ1501は図152に図示するようにPチャンネルとNチャンネルとを組み合わせたCMOSタイプが好ましい。スイッチ制御線1502の途中にインバータ1521を配置してスイッチ1501をオンオフ制御する。また、図153に図示するように、アナログスイッチ1501bはPチャンネルのみで形成してもよい。
【1535】
また、サブパネル71bとメインパネル71aでソース信号線18数が異なる場合は、図154のように構成してもよい。アナログスイッチ1501aと1501bの出力をショートし、同一の端子1322aに接続する。また、図155に図示するように、アナログスイッチ1501bの出力をVdd電圧に接続し、オンしないように構成してもよい。また、図156に図示するように、サブパネル71bと接続することが不要なソース信号線18の終端にはアナログスイッチ1501a(1501a1,1501a2)を配置または形成してもよい。アナログスイッチ1501aはオフ電圧を印加し、オンしないように構成する。
【1536】
焼き付きは、一定以上の期間、画像が変化しない場合に発生する。本発明では、データ和が小さい時にDUTY比を大きくしてダイナミックレンジを拡大させている。しかし、データ和が小さいときに、静止画を表示しつづけると焼き付きが発生してしまう。この課題を解決するためには、一定期間以上、静止画が表示されていることを検出し、DUTY比を小さくするか、基準電流を小さくすればよい。本発明は、静止画状態が一定期間連続する場合に、duty比あるいは(および)基準電流を変化(小さくする)する駆動方法である。
【1537】
課題はいかにして静止画が連続しているかを検出するかである。静止検出は、フレームあるいはフィールド間で、画像データの差分をとりことにより実現できる。しかし、フレーム間などで差分をとるためには、フレームメモリが必要である。本発明では、画像データのサンプルポイントのみの画像データ対して差分演算を実施してこの課題を解決している。図204、図205はその説明図である。
【1538】
図204において、画面50を構成する画像データを一定間隔でサンプリングし、サンプリングされた画像データの総和(総和はSUM回路2051で実施する)を求め、次にフレームの画像データの総和と比較する。総和が一致しているか、類似した大きさであれば、静止画である。判定は、数秒あるいは数十秒の単位で行う。つまり、総和の比較(比較回路2052で実施する)はフレーム(フィールド)ごとに行う(もちろん、複数フレームまたはフィールド間隔で実施してもよい)。途中で比較結果が静止画として判定される場合もあるが、すぐにDUTY比あるいは基準電流を変更せず、一定期間以上に連続する場合に、固定パターンが表示されているとしてDUTY比あるいは基準電流を変化させる。
なお、実施例ではサンプリングした画像データの総和をとり、比較するとしたが、これに限定するものではなく、画素データごとに差分をとり、静止画であるかを検出してもよいことは言うまでもない。
【1539】
以上に説明した本発明のEL表示装置、液晶表示装置などに用いるアレイ基板、前記アレイ基板にEL素子15を形成したEL表示パネル、前記EL表示パネルを用いたEL表示装置あるいは情報表示装置もしくは映像表示装置の検査方法と検査装置について説明をする。検査方法は、アレイ基板もしくは表示装置の製造方法において歩留まりを向上させ、低コスト化のための必須技術である。
【1540】
なお、EL表示パネルの検査方法あるいは検査装置として説明をするが、しかし、本発明はEL素子15が形成されていない状態(アレイ状態)でも本発明の検査方式を適用することができる。つまり、EL表示パネルの検査方法として説明していても、アレイの検査方法にも適用できる。アレイと、ELパネルとの差は、EL素子15の形成の有無だけである。したがって、EL表示パネルとアレイの検査方式とは同義であり、両方とも本発明の技術的範疇に含まれる。同様に、EL表示装置の検査方式も同様である。また、アレイと表示パネルとは特に断りがない限り同義として取り扱う。また、表示パネルと表示装置についても特に断りがない限り同義として取り扱う。
【1541】
まず、最初に図1に記載している電流駆動方式の画素構成を採用するアレイ基板あるいはそれを用いた表示装置を中心として説明をする。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、他の画素構成でも適用できることは言うまでもない。
【1542】
図1の画素構成において、図357に図示するように、ゲート信号線17に電圧を印加する。なお、図357において、画素16の駆動用TFT11aのゲート端子(G)には、Vt以上の電圧が印加されているとする。Vt電圧を印加するためには、図361に図示するようにゲート信号線17aにオン電圧(Vgl)を印加し、ソース信号線18に印加されたVs電圧をTFT11aのゲート端子に書き込めばよい。
【1543】
なお、ここではVt電圧とは、EL素子15が発光し、この発光を視覚的あるいは光学的に検出できる以上の電流の意味で用いている。つまり、TFT11aが比較的EL素子を発光させるのに十分な電流を流す状態である。したがって、Vt電圧とは、EL素子15の発光開始電流以上となるようにTFT11aを制御したものである。ここでは説明を容易にするため、Vt電圧以上の電圧を印加することによりTFT11aが流す電流をオン電流と呼ぶ。
ゲート信号線17aにはゲートオフ電圧(Vgh)、ゲート信号線17bにはゲートオン電圧(Vgl)を印加する(以上はスイッチングTFT11がPチャンネルの場合である。Nチャンネルの場合は、逆の関係となる)。
【1544】
すると、図358に図示するように、ゲート信号線17aに接続されたスイッチングTFT11b、11cはオフ状態となり、ゲート信号線17bに接続されたスイッチングTFT11dはオン状態となる。一方、駆動TFT11aのソース端子(S)にはドレイン端子(D)よりも高い電圧Vddが印加されている。
この状態では、駆動用TFT11aから電流IeがEL素子15に流れる。したがって、EL素子15は点灯する。
【1545】
駆動用TFT11aがオン電流を流すようにするには、ソース信号線18にVt電圧(駆動用トランジスタ11aが電流を流し始める電圧)以上の電圧を印加し、ゲート信号線17aにオン電圧を印加することのより、TFT11b、TFT11cをオンさせ、ソース信号線18に印加された電圧を駆動TFT11aのゲート(G)端子に印加する方法がある。もちろん、本発明の検査方法において、この方法を採用してもよい。しかし、この方法では、ソース信号線18に電圧を印加する必要がある。
【1546】
他の方法として、ソース信号線18をオープンにし(電圧などが無印加状態)、ゲート信号線17a、ゲート信号線17bにオン電圧を印加し、TFT11b、11dをオンさせる方法がある。すると、駆動用TFT11aのゲート(G)端子の電位は、EL素子15のアノード電位となる。Vdd電圧が十分高く、またEL素子15のカソード電位(Vss)が低ければ、駆動用TFT11aはオン電流を流すようになる。この状態で、ゲート信号線17aのオフ電圧を印加し、TFT11bをオフ状態にしても、TFT11aがオン状態を維持するのに、コンデンサ19に十分な電荷が保持されている。したがって、TFT11aは一定の期間、オン状態(オン電流を流す状態)を維持する。
【1547】
つまり、ソース信号線18がオープン状態であっても、ゲート信号線17a、17bにオン電圧を印加し、TFT11b、TFT11dをオンさせればよい。また、ゲート信号線17bにオン電圧を印加し、TFT11dのオン状態を維持したまま、ゲート信号線17aのオン電圧位置を走査していけば、EL素子15が発光する。なお、ゲート信号線17aにオン電圧を印加し、TFT11bをオンさせて、駆動用TFT11aがオン電流を流すようにするとしたが、実際には、ゲート信号線17aをオフ状態のままを維持しても、駆動用TFT11aはオン電流を流すようになり、EL素子15が発光する。これは、TFT11bのリークによるためと推定される。したがって、ゲート信号線17aは走査しなくとも、また、ゲート信号線17aにオン電圧を印加せずとも本発明の検査方式を実現することができる。しかし、以下の実施例においては、検査を確実にするため、ゲート信号線17aは走査あるいはオン電圧を印加するとして説明する。そのため、本発明において、ゲート信号線17aの操作状態に限定されるものではない。
【1548】
以上の駆動を実施すれば、図1の画素構成において、EL素子15の点灯、非点灯を検出することのより、少なくともTFT11a、TFT11b、TFT11d、EL素子15の動作状態(正常あるいは非正常)を検出あるいは検査を行うことができる。
【1549】
なお、本発明の検査方法などにおいて、ゲートドライバ回路12は、画素16の形成時に同時に形成した内蔵ゲートドライバ回路12として説明をするが、これに限定するものではない。たとえば、シリコンチップからなる半導体のゲートドライバICをゲート信号線17に接続(実装)する構成であってもよい。もちろん、ゲートドライバICを実装し、このゲートドライバIC17を動作させて検査する方式に限定するものではなく、各ゲート信号線17あるいは単独のゲート信号線17ごとにプローブ3591でプロービィングすることにより実施してもよい。
【1550】
本発明では説明を容易にするため、ソースドライバ回路14は半導体ICチップ(外付け)とし、ゲートドライバ回路12は内蔵(基板71に直接形成されている)であるとして説明をする。
【1551】
図359は、本発明のアレイ(パネル状態も含む)基板の検査方式を説明するための説明図である。図359において、内蔵ゲートドライバ回路17aはゲート信号線17aと接続されており、外部のクロック、制御信号と電源(図示せず)により動作する。制御信号は、ゲートドライバ制御端子3594(信号線(クロック、スタートパルス、シフト信号線)、電源)により供給される。内蔵ゲートドライバ回路17bはゲート信号線17bと接続されており、外部のクロック、制御信号と電源(図示せず)により動作する。制御信号は、ゲートドライバ制御端子3594(信号線(クロック、スタートパルス、シフト信号線)、電源)により供給される。
【1552】
また、図359において、ソース信号線17はオープン状態であるとして説明をするが、先にも説明したように所定電圧(Vt電圧以上)を印加し、この所定電圧をTFT11aのゲート端子に印加するように操作してもよいことは言うまでもない。
【1553】
図359に図示するように、ベースアノード線2631にはアノード端子電極3592が形成あるいは配置されており、プローブ3591を介して電圧(電流の場合もある。一定の電流を外部から印加することによりEL素子15が発光に要する電流を供給するからである)印加配線3593からの電圧もしくは電流をベースアノード線2631に印加する。なお、発明では、ベースアノード線2631から電圧を印加するとして説明をするが、これに限定されるものではない。
カード電極に電圧(Vss)に印加してもよい。EL素子15を点灯制御するためには、アノードあるいはカソードの一方を基準にして電圧あるいは電流を印加すればよいからである(つまり、EL素子15のアノードとカソード間に電位差が発生するように電圧(電流)を印加する。本発明では、説明を容易にするため、図359に図示するように、アノード側に電圧(電流)を印加するとして説明をする。
【1554】
ベースアノード線2631に電圧を印加することにより、ベースアノード線2631から分岐されたアノード配線2632にVdd電圧が印加される。ゲートドライバ回路12bは、制御端子3594bの制御により、オン電圧を走査し、すべてのゲート信号線17bにオン電圧が印加されるように動作する。もちろん、1本あるいは複数のゲート信号線17bにオン電圧を印加し、他のゲート信号線17bにはオフ電圧を印加し、さらにオン電圧印加位置が走査されるように制御してもよい。本発明は駆動用TFT11aからEL素子15にオン電流を流し、EL素子15が発光あるいは点灯しないことを検出するものである。したがって、ゲートドライバ回路12bの動作状態に同期して、TFT11dがオンオフし、EL素子15が点滅動作したとしても、EL素子15が点灯する(逆に非点灯を維持)することを検出できれば、検査方法を実現できるからである。また、TFT11dをオンオフさせることにより、ELの点滅周期、点灯状態を測定することのよりEL表示パネルの良否、性能を検査あるいは評価することができる。
【1555】
なお、先にも述べたが、ソース信号線18に電圧を印加し、TFT11aを制御(オン電流を流すなど)、EL素子15にソース信号線18から直接に電流を流すことにより、EL表示パネルの良否、性能を検査あるいは評価してもよいことは言うまでもない。
【1556】
一方、ゲートドライバ17aは基本的には、1本以上のゲート信号線17aにオン電圧を印加し、このオン電圧を印加したゲート信号線17a位置を走査させる(制御端子3594aで制御する)。この動作により、表示画面50内の駆動用TFT11aのゲート端子にはオン電圧が書き込まれ、TFT11aはオン電流を流せるようになる。もちろん、先に説明したように、ゲートドライバ回路12aを制御し、すべてのゲート信号線17aがオフ状態となるように制御してもよい。他に、全ゲート信号線17aがオン電圧を出力し、次の期間に全ゲート信号線17aにオフ電圧を出力するように制御してもよい。この制御は、ゲートドライバ回路17に付加(形成あるいは作製)された回路構成のイネーブル回路により容易に実現できる。
【1557】
なお、以上の事項はゲートドライバ回路12bについても適用される。つまり、イネーブル回路により、全ゲート信号線17bをオン状態にしたり、オフ状態にしたりして検査を実施する。
【1558】
図360は、本発明の検査装置の構成図である。ベースアノード線2631の一端には、アノード端子電極3592が形成または配置され、この端子電極3592にプローブ3591cが接続もしくは配置または導通がとれるように構成される。なお、プローブ3591などはマニピュレータに配置され、XYZ方向を移動できるように構成されている。この移動により、端子電極3592などに位置決めされる。
【1559】
すべてのソース信号線18は、ショート配線3634で電気的に短絡されている。なお、技術的思想は、複数のソース信号線18を電気的に接続するということである。したがって、ショート配線3634でソース信号線18を短絡することに限定されるものではない。たとえば、導電体材料をソース信号線間に圧接することのより、電気的に接続をとってもよい。また、すべてのソース信号線18が1つのショート配線3634で接続されることに限定するものではなく、偶数番目のソース信号線18が第1のショート配線3634でショートされ、この第1のショート配線3634に第1の端子電極3631が配置または形成され、奇数番目のソース信号線18が第2のショート配線3634でショートされ、この第2ショート配線3634に第1の端子電極3631が配置または形成されるように構成してもよい。
【1560】
ベースカソード線2671の一端には、カソード端子電極3606が形成または配置され、この端子電極3606にプローブ3591bが接続もしくは配置または導通がとれるように構成される。これらのプローブ3591などはマニピュレータに配置され、XYZ方向を移動し、複数のアレイが作製された1基板に、順次プロービィングが行われる。
【1561】
アノード端子電極3592とカソード端子電極3606間には電流計3604c、3604bが接続される。また、アノード端子電極3592とカソード端子電極3606間に電圧源3605aが接続または配置されている。制御回路3601は電圧源3605aを制御し、所定の電圧をアノード端子電極3592とカソード端子電極3606間に印加する。電圧の印加により、電流計3604c、3604bに流れる電流が測定され、制御回路3601に入力される。基本的にEL素子15は電流素子である。したがって、電圧源3605aを用いて、アノード端子電極3592とカソード端子電極3606間に所定値になるように電圧を印加するのではなく、電流計3604が所定の電流が流れるように、電圧源3604aの発生する電圧を所定値にする。
【1562】
電流計3604cに流れる電流は図357に図示するVdd端子(TFT11aのソース(S)端子)から流れ込む電流である。したがって、Vdd端子には、プログラム電流Iwも流れる。また、EL素子15に流れる電流Ieも流れる。電流計3604bに流れる電流は図357に図示するEL素子15のVss端子(EL素子15のカソード端子)から流れ出す電流である。したがって、基本的には、EL素子15に流れる電流Ieしか流れない。
【1563】
プログラム電流Iwは、該当画素行が選択されている時にしか流れない。したがって、1フレームの期間、保持されて電流を流しつづけるEL素子15電流Ieに比較すると小さい。逆に電流計3604cの値と、電流計3604bの値が大きく異なる時、アレイ内に異常があることを検出できる。また、電流計3604cの値と電流計3604bの値を検討/評価することによりアレイ、パネル検査を良好に行うことができる。
ベースカソード線2671の一端には、カソード端子電極3606が形成または配置され、この端子電極3606にプローブ3591bが接続もしくは配置または導通がとれるように構成される。これらのプローブ3591などはマニピュレータに配置され、XYZ方向を移動し、複数のアレイが作製された1基板に、順次プロービィングが行われる。
【1564】
ソース信号線ショート端子電極3631にプローブ3591aが接続されている。端子電極3631には電流計3604aが接続される。また、電圧源3605bが接続または配置されている。制御回路3601は電圧源3605bを制御し、所定の電圧を端子電極3631に印加する。電圧の印加により、電流計3604aに流れる電流が測定され、制御回路3601に入力される。
【1565】
ソース信号線18に流れる電流は、基本的にプログラム電流である。ただし、複数のソース信号線18をショートしているため、電流駆動ではなく、電圧駆動となっている。電流計3604aには画素行が選択されている時にしか流れない。したがって、1フレームの期間、保持されて電流を流しつづけるEL素子15電流Ieに比較すると小さい。逆に電流計3604aの値が大きく異なる時、アレイ内に異常があることを検出できる。電流計3604aの値を検討/評価することによりアレイ、パネル検査を良好に行うことができる。
【1566】
図397のように、Vdd端子をOpenにする場合は、プローブ3591を電極などに接触させないようにする。もしくは、図397に図示するように、プローブ3591への経路にスイッチ641を形成または配置し、導通状態と、ハイインピーダンス状態(オープン)状態とを切り替えられるようにする。
【1567】
図397のように構成すれば、プローブ3591を移動せずに、プローブをベースソース線2631などと接触あるいは非接触状態にすることができる。したがって、本発明の検査方法を容易に実現できるようになる。
【1568】
検査は、図359で説明したように、ベースアノード線2631に電圧を印加することにより、ベースアノード線2631から分岐されたアノード配線2632にVdd電圧が印加される。ゲートドライバ回路12bは、制御端子3594bの制御により、オン電圧を印加するゲート信号線17bの位置を走査し、すべてのゲート信号線17bにオン電圧が印加されるように動作する。もちろん、イネーブル端子を用いて、すべてのゲート信号線17bに一度にオン電圧を印加するように構成してもよい。また、イネーブル端子を制御し、クロックに同期して、TFT11dをオンオフさせ、EL素子15を点滅動作させることにより、検査を実施してもよい。この検査時に流れる電流計3604の電流値により、アレイ、パネル検査/評価を実施することもできる。
【1569】
一方、ゲートドライバ17aは基本的には、1本以上のゲート信号線17aにオン電圧を印加し、このオン電圧を印加したゲート信号線17a位置を走査させる(制御端子3594aで制御する)。この動作により、表示画面50内の駆動用TFT11aのゲート端子にはオン電圧が書き込まれ、TFT11aはオン電流を流せるようになる。もちろん、先に説明したように、ゲートドライバ回路12aを制御し、すべてのゲート信号線17aがオフ状態となるように制御してもよい。他に、全ゲート信号線17aがオン電圧を出力し、次の期間に全ゲート信号線17aにオフ電圧を出力するように制御してもよい。この制御は、ゲートドライバ回路17に付加(形成あるいは作製)された回路構成のイネーブル回路により容易に実現できる。
【1570】
EL素子15の点灯状態は、カメラ(光学的入力手段)3602で行う。カメラはイメージセンサを有しておき、ゲートドライバ回路12の制御信号に同期して、順次、表示画面50の表示状態を取り込むように構成されている。この表示状態から、非点灯状態である画素16を検出する。また、本来、非点灯状態の印加信号の時に、点灯する欠陥画素16を検出する。
【1571】
なお、図360では、カメラあるいはイメージセンサあるいはホトマルなどで検査もしくは評価などするとしたが、これに限定するものではない。本発明は光学的にアレイ、パネルなどを検査あるいは評価あるいは測定あるいは検出するものである。したがって、人間の目を用いて、視覚的にアレイ、パネルなどを検査あるいは評価あるいは測定あるいは検出してもよい。
【1572】
また、光学的にのみ限定するものではない。TFT11あるいはEL素子15あるいは信号線(17、18など)に流れる電流を直接検出したり、電流が流れることにより発生する電界あるいは磁界を検出したりするものである(ホール素子、コイルなどで測定あるいは検出できる)。TFT11あるいはEL素子15あるいは信号線(17、18など)から放出される電子あるいは電荷あるいは光子を検出することにより、アレイ、パネルなどを検査あるいは評価あるいは測定あるいは検出してもよい。また、磁気歪みを検出することにより、アレイ、パネルなどを検査あるいは評価あるいは測定あるいは検出してもよい。
【1573】
以上の実施例は、光学的に画素16欠陥などを検出するということを前提に実施例を説明した。しかし、図357において、EL素子15が形成されていない状態(アレイ状態)でも検査を実施できる。プログラム電流Iwを検出することにより、トランジスタ11a、11b、11cの欠陥を検出できるからである(電気的検査)。したがって、図360に図示する本発明の検査装置は、光学的検査装置だけではなく、電気的検査装置としても用いることができる。
【1574】
以上の本発明の検査方式は、Vdd端子(TFT11aのソース端子)にVdd電圧を印加して検査を実施するものであった。そのため、ベースアノード線2631にVdd電圧を印加することにより、ベースアノード線2631から分岐されたアノード配線2632にVdd電圧が印加した。
【1575】
しかし、EL素子15を点灯させ、検査を実施するのはこの方法だけではなく、図361の構成でも実施することできる。図361と図357の相違は、Vdd端子をオープン(インピーダンス無限大)にした点である。図360の検査回路ではプローブ3591cを非接触状態にした状態である。ただし、プローブ3591bは端子電極3606と接触させ、電圧源3606bとの電位関係を所定値にしておく(つまり、電圧源3605aと3605bとは、グラント共通にされており、プローブ3591a、3591b、3591cに印加する電位は独立に電位設定を行えるように構成されている)。以上のように、図360の検査回路を用いて、図361で説明する検査方法を実施することができる。
【1576】
図361に図示するようにVdd端子を‘Open’にすることにより、駆動用TFT11aの電流経路はなくなる。ゲートドライバ回路12aを制御し、ゲート信号線17aにオン電圧(Vgl)を印加すれば、TFT11b、TFT11cがオン状態となる。また、ゲートドライバ回路12aを制御し、ゲート信号線17bにオン電圧(Vgl)を印加すれば、TFT11dがオン状態となる。
この状態で、電圧源3605bからVs電圧(Vs>Vss)をソース信号線18に印加すれば、ソース信号線18からTFT11c→TFT11d→EL素子15→Vss端子なる電流Isが流れる電流経路が発生する。したがって、ソース信号線18の電圧印加により図362に図示するようにEL素子15を点灯させることができる。
【1577】
ゲートドライバ回路12bを制御して、すべてのゲート信号線17bにオン電圧を印加する(表示画面50内のTFT11dはオン状態)。また、ゲートドライバ回路12aを制御し、ゲート信号線17aに順次、オン電圧(Vgl)を印加(走査状態)する。すると、1画素行が順次、選択され、1画素行が点灯する。そして、この点灯画素行が画面の上から下に移動する。この点灯画素行をカメラ3602で観察することにより、画素欠陥を検出することができる。もちろん、ソース信号線18にVs電圧を印加しない状態で点灯する画素があれば、この画素16は欠陥であることを検出することができる。
【1578】
また、ゲートドライバ回路12bを制御して、すべてのゲート信号線17bにオン電圧を印加する(表示画面50内のTFT11dはオン状態)。また、ゲートドライバ回路12aを制御し、すべてのゲート信号線17aにオン電圧(Vgl)を印加する。すると、画面50全体が点灯状態となる。この点灯画面をカメラ3602で観察することにより、画素欠陥を検出することができる。
【1579】
なお、ソース信号線18にVs電圧を印加することは、ソース信号線18にソースドライバIC14を実装し、このソースドライバIC14を動作させることによっても実現することができる。この場合、前記ソースドライバIC14が電流駆動方式のICであれば、ソース信号線18に印加される信号はVsではなく、電流Isである。重要なのは、本発明はソースドライバIC(回路)14を動作させて行う検査方法も技術的範疇であることである。
【1580】
また、本発明の検査方式では、表示画像は、白ラスターに限定されるものではなく、クロスパッチ、縦ストライプ、横ストライプ、チェッカー、階調パターン、カラーバー、ウインドウなどを表示させて行っても良い。
【1581】
なお、図362では、Vdd端子(駆動用TFT11aのソース(S)端子)をOpenにして、本発明の検査方式を実施するとしたが、これは一例である。
たとえば、図398に図示するように、Vdd端子に−電圧(少なくとも、駆動用TFT11aがゲート信号線17aの電位状態にかかわらず、オフする電圧である。もしくは、電流が流れても検査に影響を与えない状態にする電圧である)を印加しても、ソース信号線18→TFT11c→TFT11d→EL素子15→Vssなる電流経路が発生する。この状態でEL素子15が発光すれば光学的に検査を実施することができる。また、電流Isを電流計で直接に、電流Isの経路にピックアップ抵抗を接続し、ピックアップ抵抗531の両端の電圧を検出すれば、間接的に電圧計3991(電圧測定手段)で測定することができる(図399を参照のこと)。したがって、検査を行うことができる。
【1582】
また、EL素子15のカソード−アノード間(画素電極−カソード電極間)に短絡が発生しているかどうか検査する場合(つまり、EL膜が破れている)は、図398の(b)に図示するように電圧を印加することにより検査を行うことができる。図398の(b)では、EL素子15のカソード端子に高い電圧(一例としてVs電圧)を印加する(なお、図398の(a)のように電流経路を発生する場合は低い電圧でもよい)。この状態で、ゲート信号線17a、ゲート信号線17bにオン電圧を印加すれば、Vss端子→EL素子→TFT11d→TFT11c→ソース信号線18なる電流経路が発生する。したがって、電気的にアレイ(パネル)に検査を実施することができる。また、電流Isを電流計で直接に、電流Isの経路にピックアップ抵抗531を接続し、ピックアップ抵抗531の両端の電圧を検出すれば、間接的に電圧計で測定することができる。
【1583】
また、Vs電圧、Vss電圧は、直流電圧または直流電流のように表現しているが、これに限定するものではない。たとえば、図400に図示するように、信号発生器4001(信号発生手段)を接続してもよい。
【1584】
以上の実施例は、検査時は、図401のように構成される。内蔵ゲートドライバ回路12a、12bが接続され、このゲートドライバ回路12を制御することにより、ゲート信号線17a、17bにオンオフ電圧が印加される。この印加状態により、検査画素行が順次、選択され、検査が実施される。本発明は、基本的には、画素の発光状態を光学的に検出し、検査を実施する。電気的に検査を実施する場合は、図401に図示するように、ソース信号線18の接続端子2633などにプロ−ブ3591を接触させ、プローブ3591に流れる電流を直接に、あるいは、ピックアップ抵抗531に流れる電流を電圧計32671で測定することのより実施する。
【1585】
なお、以上の事項は、他の画素構成の検査方式も適用されることはいうまでもない。また、他の本発明の他の検査方式の実施例に適用されることも言うまでもない。EL素子15を形成後に検査を実施する場合は、EL膜の封止を行ってから実施する。
【1586】
また、図360の検査回路を用いて、図361、図362で説明した第2の検査方法と、図357、図358で説明した第1の検査方法の両方を実施することができる。この第1の検査方法と第2の検査方法の両方を実施することにより、画素16のTFT11a、11b、11c、11d、EL素子15のすべての電流パスを実施したことになる。したがって、完全な検査を実現できる。また、以降に説明する本発明の他の検査方法を単独であるいは組み合わせて実施してもよい。
【1587】
ゲートドライバ回路12aを1画素行ずつ、順次、走査すれば、1画素行ずつ点灯させることができる。ゲートドライバ回路12aを制御し、すべてのゲート信号線17aにオン電圧を印加すれば、画面50全体を表示することができる。また、1画素行飛ばし(偶数行、奇数行)で交互に点灯させて検査を行ってもよい。複数画素行(2画素行、4画素行など)の組みで、順次、走査して検査を行ってもよい。また、画面を分割(画面50を4分割して、この4分割の領域を順次点灯するなど)して、順次検査を行ってもよい。
【1588】
以上の事項は、図357、図359、図360などで説明した本発明の検査方式においても適用できることは言うまでもない。なお、以上の事項は以降に説明する他の本発明の検査方式においても適用できる。
【1589】
図363に図示するようにソース信号線18をショート配線3634でショートしておく。ショート配線3634はソース信号線18と同時に形成しておく。
ショート配線3634を形成しておくことにより、静電気対策にもなる。ショート配線3634の一端にソース信号線端子電極33313を形成または配置し、図360に図示するように、この端子電極33313にプロ−ブ3591aを接続し、このプローブ3591aは電圧(電流)印加配線3593が接続されている。
【1590】
一方、ソース信号線18の一端には、チェック端子電極3633が形成されている。チェック端子3633は各ソース信号線18の電位をチェックあるいは測定するためのものである。アレイ検査後、AA‘線で切断することにより、各ソース信号線18は分離されて、アレイが完成する。
【1591】
なお、本発明の検査方式において、画素構成は図357に限定されるものではない。たとえば、画素構成がカレントミラーの構成であっても適用することができる。また、画素構成が電圧駆動の画素構成であっても適用することができる。
【1592】
以下、図面を参照しながら、本発明の他の実施例について説明をする。図364は本発明の検査方法を説明するための説明図である。図364の画素構成では、プログラム電流Iwをソース信号線18に印加する。プログラム電流Iwは1μA〜10μAの電流である。駆動用TFT11aは所定のプログラム電流Iwが流れるように駆動される。つまり、駆動用TFT11aのゲート(G)端子の電位は変化する。この所定の電流Iwを流すための、TFT11aのゲート端子(G)の電位をVtと呼ぶ。
【1593】
たとえば、ある画素の駆動用TFT11aはIw電流を流すのに、ゲート端子はVdd電圧よりもVt2だけ低くする必要がある(図364の(a)の実線)。他のある画素の駆動用TFT11aはIw電流を流すのに、ゲート端子はVdd電圧よりもVt1だけ低くする必要がある(図364の(a)の点線)。これらのVtはソース信号線18の電位の変化であるが、画素16のTFT11aの特性を示していることになる。
【1594】
ゲートドライブ回路12を制御し、1ゲート信号線17aにオン電圧を印加する。つまり、1画素行ずつ、順次選択していく(他のゲート信号線17aにはオフ電圧が印加されている)。また、ソース信号線18にはIw電流を流すように設定する。ゲート信号線17aにオン電圧が印加され、選択された画素16のTFT11aのゲート端子は、所定電流Iwを流すに必要とするVt電圧となる。
【1595】
ゲート信号線17bにはオフ電圧を印加しておく。オフ電圧に印加によりTFT11dはオフ状態となり、駆動用TFT11aとEL素子15とは切り離された状態となる。したがって、EL素子15が形成されていないアレイ状態でも本発明の検査方法を適用できる。
【1596】
以上のように、ゲート信号線17aのオン電圧位置を、1水平走査期間(1H)に同期して順次シフトしていくと、図365に図示するようにソース信号線18電位が変化する(図364も参照のこと)。変化は、1Hに同期して出力される。なお、1Hに同期すること限定されるものではない。画像を表示するのではなく、検査のためだからである。したがって、1Hとは、1画素行を順次選択するという意味であって、説明を容易にするためである。1Hは任意の固定の時間(期間)であって良い。
【1597】
図366は、図364の検査方法を実施するための検査回路である。基本的に図360の検査回路と同一である。異なる点は、各ソース信号線18の電極端子2633にプローブ3591を接続し、ソース信号線18にプログラム電流Iwを印加している点である。プログラム電流Iwは、基準電圧回路3661の電圧値により変更あるいは調整できる。
【1598】
プログラム電流Iwは1μA以上10μA以下に設定する。基本的には、パネルを駆動するのに必要な最大値の電流で実施する。また、黒書き込み状態(黒表示時)の検討するため、100nA以下の低電流で測定してもよい。
【1599】
基準電圧回路3661が出力する基準電圧Vaは、オペアンプ722の+端子に印加される。オペアンプの+端子と−端子は同一電位となるから、トランジスタ3313にはソース信号線18に流れる電流Iw=Va/Rmが流れる。したがって、すべてのソース信号線18には定電流Iwが流れる。
【1600】
以上の回路構成によれば、ソース信号線18に定電流Iwが流れるから、ゲート信号線17aを順次シフトしていくと、図365の電圧波形を測定することができる。この電圧波形をAD(アナログ−デジタル)変換して、パーソナルコンピュータ(PC)3662などのデータ収集手段および制御手段に取り込む。
【1601】
ソース信号線18には微小な電流が流れることから、インピーダンスが高い状態である。この状態で、ソース信号線18の電位変化(あるいは絶対値)を良好に測定するためには、高インピーダンス回路(たとえば、FET回路で構成された入力オペアンプの入力端子)をソース信号線18に接続する。また、QCIF+パネルの場合、176×RGB=528本のソース信号線18がある。このソース信号線18のすべてに、ADコンバータを配置することは困難である。そこで、入力オペアンプの出力端に、マルチプレクサタイプのアナログスイッチを配置する。このアナログスイッチの出力にADコンバータを配置し、このADコンバータからのデータをパーソナルコンピュータ(PC:制御手段)3662に取り込む。図366では、この高インピーダンス回路、アナログスイッチなどを3663として表現している。なお、端子電極2633との接続状態を図370に図示する。
【1602】
図367がソース信号線18の電位を測定する回路(検査回路)のデータ測定のタイミングチャートである。図367の(a)は1Hに同期したソース信号線18の電位変化を示している。図367の(b)はゲート信号線17bの電位を図示している。つまり、1画素行ずつオン電圧位置がシフトされていることを示している。この選択画素行に同期して、選択された画素行のTFT11aが動作し、ソース信号線電位(図367の(a))が変化する。
【1603】
図367の(c)はPC3662へのデータ取り込み信号である(アナログスイッチの切り替え信号ということもできる)。このデータ取り込み信号の立ち上がりでPC3662にデータが取り込まれる。
【1604】
PC3662では取り込まれたデータの値を評価/判断する。この結果により、アレイあるいはパネルの欠陥状態、欠陥位置、欠陥モード、不良状態などを検出あるいは検査する。
【1605】
図357の画素構成で、ゲート信号線17aにオン電圧を印加し、ゲート信号線17bにオフ電圧を印加した状態(図366の検査方式)では、Vdd端子→TFT11aのSD間→TFT11c→ソース信号線18への電流経路が生じる。
【1606】
TFT11aにSDショート(チャンネルショート)が発生していると、ソース信号線18にはVdd電圧が出力される(図368の(a))。したがって、TFT11aのSDショート(画素欠陥)を検出できる。また、ゲート信号線17aが断線していれば、プログラム電流Iwの経路は発生しないので、ソース信号線18の電位がグランド電位に近くなる(図368の(b)を参照)。したがって、ゲート信号線17aの断線などの線欠陥も検出できる(検査できる)。また、すべてのゲート信号線17aにオフ電圧を印加した状態で、規定以外の電圧がソース信号線18に出力されていれば、TFT11cあるいはTFT11bに欠陥が発生しているなどの検出もできる。また、Vdd端子にVdd電圧を印加するか、図361のように、Vdd端子をOpenにするかを変化させることにより欠陥を詳細に検討、検査することができる。
【1607】
図369の(a)に図示するように、1画素列(1つのソース信号線18に接続された画素16)のソース信号線18の信号線電位を測定することにより、最大電圧Vtmax、最小電圧Vtminを検出することができる。この最大電圧と最小電圧との差が所定値以上の場合に、測定あるいは検査しているアレイまたはパネルを不良と判定することも容易である。また、アレイまたはパネル内のVt分布を測定し、図369の(b)に図示するように、TFT11aの特性分布を求めることができる。この特性分布から、Vtの標準偏差、平均値を算出することができる。また、Vtの標準偏差、平均値が所定範囲以外の時、測定あるいは検査しているアレイまたはパネルを不良と判定することも容易である。
【1608】
本発明の検査方法は、ゲートドライバ回路12を制御して、少ないとも1本のゲート信号線17aにオン電圧を印加し、ソース信号線18にプログラム電流を流すことにより、画素16の検査を行う。
【1609】
なお、以上の実施例において、1画素行ずつ、選択し、ソース信号線18に出力されるVtを測定あるいは検査するとしたが、これに限定するものではない。複数画素行を同時に選択しても、ソース信号線18の電位は変化する。この場合であっても、図368に図示するような画素欠陥(ゲート断線、SDショートなど)を検出することができる。したがって、検査を高速に実施するためには、まず、複数本のゲート信号線18を選択し、概略の欠陥を検出した後、欠陥がある箇所を再度、1ゲート信号線17aずつオン電圧を印加して、欠陥位置あるいは欠陥状態を特定すればよい。
【1610】
本発明の検査方式において、すべてのソース信号線18には一度にプロービィングすることを要しない。たとえば、図371に図示するように、1本ごとにプロービィングしてもよい。つまり、偶数番目のソース信号線18bはオープンにし、奇数番目のソース信号線18aの端子電極2633aにプローブ3591をプロービィングして、本発明の検査方式を実施してもよい。ソース信号線18aに接続された画素16を検査後、偶数番目のソース信号線18bの端子電極2633bにプロ−ビィングしてソース信号線18bに接続された画素を検査する。
【1611】
以上の実施例では、ソースドライバIC14を接続する接続端子2633にプローピィングするものであった。しかし、接続端子2633にプローピィングすると、接続端子2633に凹凸が発生し、ソースドライバIC14のCOG接続がやりにくくなる。
【1612】
図372の実施例では、接続端子2633を表示画面50間に検査電極3721を配置または形成している。また、内蔵のゲートドライバ回路12を動作あるいは制御(図367などのシフト動作など)させる(する)ため、ゲートドライバ回路12の制御信号線および電源端子にも検査端子3721を形成または配置している。したがって、プロービィングすることにより、ゲートドライバ回路12を制御して、ゲート信号線17のオン電圧、オフ電圧の印加位置を容易に制御することができる。
【1613】
図372では、複数に分割して検査できるようにするため、検査電極3721は検査電極3721aと3721bを形成または配置している。偶数番目のソース信号線18bはオープンにし、奇数番目のソース信号線18aの端子電極2633aにプローブ3591をプロービィングして、本発明の検査方式を実施する。ソース信号線18aに接続された画素16を検査後、偶数番目のソース信号線18bの端子電極2633bにプロ−ビィングしてソース信号線18bに接続された画素を検査する。奇数番目のソース信号線18aを検査する際にも、偶数板目のソース信号線18bを検査する際も、ゲートドライバ回路12を制御できるように、信号線3594に電圧、信号を印加できるように構成している。
【1614】
検査電極3721が形成されたソース信号線18の他端には、図373に図示するようにチェック端子電極3731が形成または配置されている。チェック端子3731は、3段千鳥配置となっている。1段目が赤色のソース信号線18に接続されたチェック端子電極3731Rである。2段目が赤色のソース信号線18に接続されたチェック端子電極3731Gである。3段目が赤色のソース信号線18に接続されたチェック端子電極3731Bである。
【1615】
チェック端子電極3731もソース信号線18の電位変化を観察あるいはモニターするためのものである。プローブ3591を接続することにより、図369の評価、図368の検査などを容易に実施することができる。
【1616】
図366などで説明した検査方式の課題は、図357のTFT11dの検査が完全に実施できないことである。特に、TFT11dのチャンネル(SD)の状態が検査できない。この課題を解決するためには、図374に図示するように、画素16にTFT11gを付加(形成または配置)すればよい。TFT11gのソース(S)端子は隣接のソース信号線18bに接続され、ドレイン(D)端子はEL素子15のアノード端子に接続されている。また、ゲート(G)端子はゲート信号線17gに接続されている。
【1617】
ゲート信号線17gにオン電圧を印加することにより、TFT11gがオンする。また、ソース信号線18bにVs電圧を印加する。すると、ソース信号線18b→TFT11g→TFT11d→TFT11c→ソース信号線18aの経路で流れる電流パスIsが形成される。したがって、TFT11dの検査を容易に実施することができる。なお、ゲート信号線17gにオフ電圧を印加することによりTFT11gはオフにすることができる。したがって、検査時以外は、ゲート信号線17gにオフ電圧を印加しておく。
【1618】
また、Vs電圧を−電圧とすることにより、ソース信号線18bからEL素子15に逆バイアス電圧(Vs<Vss)を印加することができる。もちろん、逆バイアス電圧を印加するときは、ゲート信号線17gにオン電圧を印加する。
【1619】
なお、図366などにおいて、ゲートドライバ回路12は内蔵ゲートドライバ回路(半導体チップとして外付けでない)としたが、これに限定するものではない。図384に図示するように、ゲートドライバIC12を半導体チップで形成し、接続端子3721に接続(COG工法などを用いて)してもよい。この場合は、ゲート信号線17にオンオフ電圧を印加するゲートドライバ回路12がない。そのため、図384に図示するようにプローブ3591を接続端子3721(もしくは検査電極3721)に圧接して、各ゲート信号線17にオン電圧またはオフ電圧を印加する。
【1620】
図363では、プローブ3591を介して、ソース信号線18に電圧を印加するとしたが、これに限定するものではない。ソースドライバIC14を基板71に実装した後は、ソースドライバIC14を動作させて、ソース信号線18に電圧Vsを印加してもよい。図385はその実施例である。以前にも説明したように、本発明のソースドライバIC14にはプリチャージ回路を形成(構成あるいは配置)している。このプリチャージ回路(図70などを参照のこと)を用いて本発明の検査を実施する。
【1621】
図385の構成では、ソースドライバIC14の外部にプリチャージ電圧の調整回路が配置されている。図385では単純に概念的に記載している。抵抗531によりVp電圧からVs電圧を形成する。このVs電圧はスイッチ641を制御することにより、各ソース信号線18に印加する。他の点は以前に説明した本発明の検査方法と同様であるので説明を省略する。
【1622】
以上の実施例では、図357の画素構成における検査方式の説明であった。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、他の画素構成においても本発明の検査方式を実施することができる。
【1623】
図386はカレントミラータイプの画素構成(図38とその説明なども参照のこと)である。図386の画素構成の検査では、まず、ソース信号線18にTFT11bのVt電圧以上のVs電圧を印加する。また、ゲート信号線17a、17bのオン電圧を印加し、TFT11c、TFT11dをオンさせて、Vs電圧をTFT11bのゲート端子に書き込む(図388の(a))。次に、ゲート信号線17bにオフ電圧を印加し、TFT11dをオフさせる。すると図387に図示するようにVdd端子→TFT11b→EL素子15→Vss端子なる電流経路が発生し、EL素子15が点灯する。したがって、EL素子15の点灯検査を行うことができる。また、図388の(b)に図示するように、Vdd端子→TFT11a→TFT11c→ソース信号線18なる電流Isの経路が発生する。したがって、TFT11a、TFT11b、TFT11c、TFT11d、EL素子15の検査を実施することができる。
【1624】
図389は電圧駆動の画素構成である。ソース信号線18に印加された電圧をTFT11bで駆動用TFT11aのゲート端子に書き込み、この電圧に応じた電流をEL素子15に印加する構成である。従来の電圧駆動の2TFT画素構成と異なる点は、リセット用のTFT11eが付加(形成または配置)されている点である(図44とその説明なども参照のこと)。
【1625】
図389に図示するように、ゲート信号線17aにオン電圧を印加することにより、TFT11bがオンし、ゲート信号線17bにオフ電圧を印加することにより、TFT11eがオフする。したがって、図390の(a)に図示するように、駆動用TFT11aのゲート端子にVs電圧が書き込まれる。次に、図390の(b)のように、ソース信号線18へのVs電圧の印加を止め、定電流回路に接続し、ゲート信号線17bにオン電圧を印加すれば、Vdd端子→TFT11a→TFT11e→TFT11b→ソース信号線18なる電流Isの経路が発生する。したがって、TFT11a、TFT11b、TFT11e、EL素子15の検査を実施することができる。
【1626】
なお、図390の実施例では、EL素子15に流れる電流を阻止するために、Vss端子をオープン(ハイインピィーダンス状態)にしておく。または、Vss端子の電圧をEL素子15に流れないように高くしておく。または、アレイ状態でEL素子15が形成されていないときは、駆動用TFT11aのドレイン(D)端子とVss端子間はハイインピィーダンス状態であるから、本発明の検査方式を実施できる。以上の事項は本発明の他の検査方式においても同様である。
【1627】
図391に図示するように、図44の画素構成であれば、さらに良好な検査を実現できる。図391に図示するように、ゲート信号線17aおよび17eにオン電圧を印加することにより、TFT11b、TFT11eがオンし、ゲート信号線17bにオフ電圧を印加することにより、TFT11dがオフする。したがって、図392の(a)(b)に図示するように、EL素子15が形成されていても、TFT11dによりEL素子15への電流経路を遮断することができる。そのため、Vdd端子→TFT11a→TFT11e→TFT11b→ソース信号線18なる電流Isの経路が発生する。したがって、TFT11a、TFT11b、TFT11e、EL素子15の検査を実施することができる。
【1628】
また、Vdd端子をOpenにし、ソース信号線18にVs電圧を印加する。また、ゲート信号線17a、17bおよび17eにオン電圧を印加することにより、TFT11b、TFT11d、TFT11eがオンする。したがって、ソース信号線18→TFT11b→TFT11e→TFT11d→EL素子15→Vss端子なる電流Isの経路が発生する。したがって、画素が正常であればEL素子15が点灯する。したがって、TFT11a、TFT11b、TFT11d、TFT11e、EL素子15の検査を実施することができる。
【1629】
図393に図示する検査方式も実施できる。ゲート信号線17aにオン電圧を印加することにより、TFT11bがオンし、ゲート信号線17bおよび17eにオフ電圧を印加することにより、TFT11e、TFT11dがオフする。したがって、図393の(a)に図示するように、駆動用TFT11aのゲート端子にVs電圧が書き込まれる。次に、図393の(b)のように、ゲート信号線17bにオン電圧し、ゲート信号線17aおよび17eにオフ電圧を印加すれば、Vdd端子→TFT11a→TFT11d→EL素子15→Vss端子なる電流Ieの経路が発生する。したがって、TFT11a、TFT11b、TFT11d、TFT11e、EL素子15の検査を実施することができる。
【1630】
図386に付加して、図394に図示するように、TFT11fを追加すれば、カレントミラーの画素構成において、駆動用TFT11bの検査も実施することができる。TFT11fはソース(S)端子がEL素子15のアノード端子に接続され、ドレイン(D)端子がコンデンサ19の一方の端子に接続されている。また、TFT11fのゲート端子はゲート信号線17cに接続されている。
【1631】
図394に図示するように、ゲート信号線17aおよび17bにオン電圧を印加し、ゲート信号線17cにオフ電圧を印加する。TFT11c、TFT11dがオンし、TFT11fがオフする。この状態で、駆動用TFT11bのゲート(G)端子にソース信号線18からVs電圧を印加する。月に、図395に図示するように、ゲート信号線17cにオン電圧を印加し、TFT11fをオンさせる。すると、Vdd端子→TFT11b→TFT11f→TFT11d→TFT11c→ソース信号線18なる電流Isの経路が発生する。したがって、TFT11a、TFT11b、TFT11d、TFT11e、TFT11fの検査を実施することができる。
【1632】
また、この状態で、図396に図示するように、Vdd端子をOpenにし、ソース信号線18にVs電圧を印加すれば、ソース信号線18→TFT11c→TFT11d→TFT11f→EL素子15→Vss端子なる電流Isの経路が発生する。EL素子の点灯検査を実現できる。したがって、TFT11a、TFT11b、TFT11d、TFT11e、TFT11f、EL素子15の検査を実施することができる。
【1633】
つぎに、本発明の駆動方式を実施する本発明の表示機器についての実施例について説明をする。図157は情報端末装置の一例としての携帯電話の平面図である。筐体1573にアンテナ1571、テンキー1572などが取り付けられている。1572などが表示色切換キーあるいは電源オンオフ、フレームレート切り替えキーである。
【1634】
キー1572を1度押さえると表示色は8色モードに、つづいて同一キー1572を押さえると表示色は4096色モード、さらにキー1572を押さえると表示色は26万色モードとなるようにシーケンスを組んでもよい。キーは押さえるごとに表示色モードが変化するトグルスイッチとする。なお、別途表示色に対する変更キーを設けてもよい。この場合、キー1572は3つ(以上)となる。
【1635】
キー1572はプッシュスイッチの他、スライドスイッチなどの他のメカニカルなスイッチでもよく、また、音声認識などにより切換るものでもよい。たとえば、4096色を受話器に音声入力すること、たとえば、「高品位表示」、「4096色モード」あるいは「低表示色モード」と受話器に音声入力することにより表示パネルの表示画面50に表示される表示色が変化するように構成する。これは現行の音声認識技術を採用することにより容易に実現することができる。
【1636】
また、表示色の切り替えは電気的に切換るスイッチでもよく、表示パネルの表示部50に表示させたメニューを触れることにより選択するタッチパネルでも良い。また、スイッチを押さえる回数で切換る、あるいはクリックボールのように回転あるいは方向により切換るように構成してもよい。
【1637】
1572は表示色切換キーとしたが、フレームレートを切換るキーなどとしてもよい。また、動画と静止画とを切換るキーなどとしてもよい。また、動画と静止画とフレームレートなどの複数の要件を同時に切り替えてもよい。また、押さえ続けると徐々に(連続的に)フレームレートが変化するように構成してもよい。この場合は発振器を構成するコンデンサC、抵抗Rのうち、抵抗Rを可変抵抗にしたり、電子ボリウムにしたりすることにより実現できる。また、コンデンサはトリマコンデンサとすることにより実現できる。また、半導体チップに複数のコンデンサを形成しておき、1つ以上のコンデンサを選択し、これらを回路的に並列に接続することにより実現してもよい。
【1638】
さらに、本発明のEL表示パネルあるいはEL表示装置もしくは駆動方法を採用した実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【1639】
図158は本発明の実施の形態におけるビューファインダの断面図である。但し、説明を容易にするため模式的に描いている。また一部拡大あるいは縮小した箇所が存在し、また、省略した箇所もある。たとえば、図158において、接眼カバーを省略している。以上のことは他の図面においても該当する。
【1640】
ボデー1573の裏面は暗色あるいは黒色にされている。これは、EL表示パネル(表示装置)1574から出射した迷光がボデー1573の内面で乱反射し表示コントラストの低下を防止するためである。また、表示パネルの光出射側には位相板(λ/4板など)108、偏光板109などが配置されている。このことは図10、図11でも説明している。
【1641】
接眼リング1581には拡大レンズ1582が取り付けられている。観察者は接眼リング1581をボデー1573内での挿入位置を可変して、表示パネル1574の表示画面50にピントがあうように調整する。
【1642】
また、必要に応じて表示パネル1574の光出射側に正レンズ1583を配置すれば、拡大レンズ1582に入射する主光線を収束させることができる。そのため、拡大レンズ1582のレンズ径を小さくすることができ、ビューファインダを小型化することができる。
【1643】
図159はビデオカメラの斜視図である。ビデオカメラは撮影(撮像)レンズ部1592とビデオかメラ本体1573と具備し、撮影レンズ部1592とビューファインダ部1573とは背中合わせとなっている。また、ビューファインダ(図158も参照)1573には接眼カバーが取り付けられている。観察者(ユーザー)はこの接眼カバー部から表示パネル1574の画面50を観察する。
【1644】
一方、本発明のEL表示パネルは表示モニターとしても使用されている。表示部50は支点1591で角度を自由に調整できる。表示部50を使用しない時は、格納部1593に格納される。
【1645】
スイッチ1594は以下の機能を実施する切り替えあるいは制御スイッチである。スイッチ1594は表示モード切り替えスイッチである。スイッチ1594は、携帯電話などにも取り付けることが好ましい。この表示モード切り替えスイッチ1594について説明をする。
【1646】
本発明の駆動方法の1つにN倍の電流をEL素子15に流し、1Fの1/Mの期間だけ点灯させる方法がある。この点灯させる期間を変化させることのより、明るさをデジタル的に変更することができる。たとえば、N=4として、EL素子15には4倍の電流を流す。点灯期間を1/Mとし、M=1、2、3、4と切り替えれば、1倍から4倍までの明るさ切り替えが可能となる。なお、M=1、1.5、2、3、4、5、6などと変更できるように構成してもよい。
【1647】
以上の切り替え動作は、携帯電話、モニターなどの電源をオンしたときに、表示画面50を非常に明るく表示し、一定の時間を経過した後は、電力セーブするために、表示輝度を低下させる構成に用いる。また、ユーザーが希望する明るさに設定する機能としても用いることができる。たとえば、屋外などでは、画面を非常に明るくする。屋外では周辺が明るく、画面が全く見えなくなるからである。しかし、高い輝度で表示し続けるとEL素子15は急激に劣化する。そのため、非常に明るくする場合は、短時間で通常の輝度に復帰させるように構成しておく。さらに、高輝度で表示させる場合は、ユーザーがボタンと押すことにより表示輝度を高くできるようの構成しておく。
【1648】
したがって、ユーザーがボタン1594で切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、表示輝度を50%、60%、80%とユーザーなどが設定できるように構成しておくことが好ましい。
【1649】
なお、表示画面50はガウス分布表示にすることが好ましい。ガウス分布表示とは、中央部の輝度が明るく、周辺部を比較的暗くする方式である。視覚的には、中央部が明るければ周辺部が暗くとも明るいと感じられる。主観評価によれば、周辺部が中央部に比較して70%の輝度を保っておれば、視覚的に遜色ない。
さらに低減させて、50%輝度としてもほぼ、問題がない。本発明の自己発光型表示パネルでは、以前に説明したN倍パルス駆動(N倍の電流をEL素子15に流し、1Fの1/Mの期間だけ点灯させる方法)を用いて画面の上から下方向に、ガウス分布を発生させている。
【1650】
具体的には、画面の上部と下部ではMの値と大きくし、中央部でMの値を小さくする。これは、ゲートドライバ回路12のシフトレジスタの動作速度を変調することなどにより実現する。画面の左右の明るさ変調は、テーブルのデータと映像データとを乗算することにより発生させている。以上の動作により、周辺輝度(画角0.9)を50%にした時、100%輝度の場合に比較して約20%の低消費電力化が可能である。周辺輝度(画角0.9)を70%にした時、100%輝度の場合に比較して約15%の低消費電力化が可能である。
【1651】
なお、ガウス分布表示はオンオフできるように切り替えスイッチなどを設けることが好ましい。たとえば、屋外などで、ガウス表示させると画面周辺部が全く見えなくなるからである。したがって、ユーザーがボタンで切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、周辺輝度を50%、60%、80%とユーザーなどが設定できるように構成しておくことがこのましい。
【1652】
液晶表示パネルではバックライトで固定のガウス分布を発生させている。したがって、ガウス分布のオンオフを行うことはできない。ガウス分布をオンオフできるのは自己発光型の表示デバイス特有の効果である。
【1653】
また、フレームレートが所定の時、室内の蛍光灯などの点灯状態と干渉してフリッカが発生する場合がある。つまり、蛍光灯が60Hzの交流で点灯しているとき、EL表示素子15がフレームレート60Hzで動作していると、微妙な干渉が発生し、画面がゆっくりと点滅しているように感じられる場合がある。これをさけるにはフレームレートを変更すればよい。本発明はフレームレートの変更機能を付加している。また、N倍パルス駆動(N倍の電流をEL素子15に流し、1Fの1/Mの期間だけ点灯させる方法)において、NまたはMの値を変更できるように構成している。
【1654】
以上の機能をスイッチ1594で実現できるようにする。スイッチ1594は表示画面50のメニューにしたがって、複数回おさえることにより、以上に説明した機能を切り替え実現する。
【1655】
なお、以上の事項は、携帯電話だけに限定されるものではなく、テレビ、モニターなどに用いることができることはいうまでもない。また、どのような表示状態にあるかをユーザーがすぐに認識できるように、表示画面にアイコン表示をしておくことが好ましい。以上の事項は以下の事項に対しても同様である。
【1656】
本実施の形態のEL表示装置などはビデオカメラだけでなく、図160に示すような電子カメラ、スチルカメラなどにも適用することができる。表示装置はカメラ本体1601に付属されたモニター50として用いる。カメラ本体1601にはシャッタ1603の他、スイッチ1594が取り付けられている。
【1657】
以上は表示パネルの表示領域が比較的小型の場合であるが、30インチ以上と大型となると表示画面50がたわみやすい。その対策のため、本発明では図161に示すように表示パネルに外枠1611をつけ、外枠1611をつりさげられるように固定部材1614で取り付けている。この固定部材1614を用いて、壁などに取り付ける。
【1658】
しかし、表示パネルの画面サイズが大きくなると重量も重たくなる。そのため、表示パネルの下側に脚取り付け部1613を配置し、複数の脚1612で表示パネルの重量を保持できるようにしている。
【1659】
脚1612はAに示すように左右に移動でき、また、脚1612はBに示すように収縮できるように構成されている。そのため、狭い場所であっても表示装置を容易に設置することができる。
【1660】
図161のテレビでは、画面の表面を保護フィルム(保護板でもよい)で被覆している。これは、表示パネルの表面に物体があたって破損することを防止することが1つの目的である。保護フィルムの表面にはAIRコートが形成されており、また、表面をエンボス加工することにより表示パネルに外の状況(外光)が写り込むことを抑制している。
【1661】
保護フィルムと表示パネル間にビーズなどを散布することにより、一定の空間が配置されるように構成されている。また、保護フィルムの裏面に微細な凸部を形成し、この凸部で表示パネルと保護フィルム間に空間を保持させる。このように空間を保持することにより保護フィルムからの衝撃が表示パネルに伝達することを抑制する。
【1662】
また、保護フィルムと表示パネル間にアルコール、エチレングリコールなど液体あるいはゲル状のアクリル樹脂あるいはエポキシなどの固体樹脂などの光結合剤を配置または注入することも効果がある。界面反射を防止できるとともに、前記光結合剤が緩衝材として機能するからである。
【1663】
保護フィルムをしては、ポリカーボネートフィルム(板)、ポリプロピレンフィルム(板)、アクリルフィルム(板)、ポリエステルフィルム(板)、PVAフィルム(板)などが例示される。その他エンジニアリング樹脂フィルム(ABSなど)を用いることができることは言うまでもない。また、強化ガラスなど無機材料からなるものでもよい。保護フィルムを配置するかわりに、表示パネルの表面をエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂で0.5mm以上2.0mm以下の厚みでコーティングすることも同様の効果がある。また、これらの樹脂表面にエンボス加工などをすることも有効である。
【1664】
また、保護フィルムあるいはコーティング材料の表面をフッ素コートすることも効果がある。表面についた汚れを洗剤などで容易にふき落とすことができるからである。また、保護フィルムを厚く形成し、フロントライトと兼用してもよい。
【1665】
EL表示パネルなどを用いる環境は、屋外、屋内がある。屋内は、周囲の照度が低いため、表示画面50の輝度は100(nt)以下でもよい。屋外では、太陽光が照射されるため、400(nt)以上必要である。また、EL表示パネルでは、カソード電極106がAlなどの金属薄膜で形成されるため、外部の景色あるいは使用者がカソード電極106に映りこむという現象が発生し、表示画面50が見づらくなる。映り込みを対策するには、表示画面50の光出射側に円偏光板144(偏光板+λ/4板)あるいは偏光板(偏光フィルム)を配置するとよい。しかし、円偏光板などを配置すると、表示パネルから出射する光の1/2以上が偏光板に吸収されてしまい、表示画面50が暗くなってしまう。映り込みは使用環境に左右され、円偏光板144を使用せず、表示画面50が明るければ表示画面50が見やすいという場合も多い。
【1666】
図402などは、この課題を解決する構成である。なお、図面は、図157で説明した携帯電話をイメージしているが、本発明はこれに限定するものではなく、図158のビューファインダ、図159、図160のビデオ機器、図161のテレビなどにも適用することができる。
【1667】
図402、図404の構成は、表示画面50に脱着できる円偏光板(偏光板でも効果は高い)4021を付加した点である。円偏光板4021をEL表示パネル1574の表示画面50上(光出射側)に配置すると、映り込みが抑制される。EL表示パネル1574の表示画面50上(光出射側)から円偏光板を除去すると表示画面50が2倍以上に明るくなる。
【1668】
図402(図157)の表示装置は、メイン画面50が本発明のEL表示装置1574で構成されている。このEL表示装置1574と背中合わせにサブ表示装置としての液晶表示装置(液晶表示パネル)4033が配置または形成されている。また、液晶表示装置4033の裏面には、白色LEDを有するバックライト4031が配置されている。なお、図面144では、説明を容易にするため、説明に不要な構成は図示していない。しかし、折りたたみ構成にしてもよい。また、付加的にキーボードなどを取り付けられるように構成してもよいことは言うまでもない。
【1669】
使用者は、サブ液晶表示装置4033の表示画面を見るか、EL表示装置1574の表示画面50を見るかの一方のみを一度に観察する。円偏光板4021は図403の(a)の構成の時、EL表示装置1574側にλ/4板(フィルム)が配置され、外側に偏光板が配置されるように構成されている。
【1670】
円偏光板4021は2つの支点1591(1591a、1591b)で360度回転できるように構成されている。支点1591aと支点1591b間は支持部材4032で連結されている。つまり、図403の(a)のようにEL表示装置1574の表示画面50側に円偏光板4021を配置することもできる。また、図403の(c)のように液晶表示装置4033側に円偏光板4021を配置することもできる。なお、図403の(b)は図403の(a)の状態から図403の(c)の状態に移行する途中段階の状態を図示している。
【1671】
図402の装置の使用者は、2つの状態でEL表示装置1574の画面50を観察することができる。1つは、図403の(a)のように、EL表示装置1574の表示画面50上に円偏光板4021を配置した状態である。映り込みがなくなり良好な画像表示を観察できる。他の1つは、図403の(b)または図403の(c)の状態である。EL表示装置1574上には円偏光板4021がなく、明るい画面50を観察できる。使用者は、図403の(a)と図403の(c)の状態とを円偏光板4021を移動させることにより、自由に変更出来る。
他の点(EL表示装置に関する事項、その他)などは、図157などで説明している(あるいは説明する)ので説明を省略する。
【1672】
図403は、支持部材4032に取り付けられた円偏光板4021を移動させることにより、EL表示装置1574上に円偏光板4021を配置する構成であった。図404は、円偏光板4021を差し込む(脱着)ことにより、円偏光板4021をEL表示装置1574上に配置する構成である。
【1673】
図403において、EL表示装置1574の光出射側には、透明カバー4041が配置されている。透明カバー4041はアクリル樹脂で構成されており、表面に反射防止のためのAIRコート(この構成については以前に説明した2層あるいは3層構成であるので説明を省略する)が形成されている。また、機械的に表面に傷がつくことを防止するために6H以上の硬度を持つUV樹脂からなるハードコートが形成または構成されている。
【1674】
透明カバー146とEL表示装置1574間に挿入部(空間)4042が配置されている。この挿入部4042に必要に応じて円偏光板4021を挿入することにより映り込み防止を実施することができる。他の点については、図402、図403などと同様であるので説明を省略する。
【1675】
EL表示装置1574のEL素子15から放射される光は指向性がないため、また、この光はEL素子が形成された基板71を介して外部の空間に出射される。そのため、屈折率の高い基板(屈折率は1.5程度)から、空間(屈折率1.0)に光が出射される際、2/3の光はスネルの法則に基づく臨界角以上となり、空間に出射されない(つまり、EL素子15が発生した光の2/3は基板71からでることができない)。基板71に閉じ込められた光は、基板71内で乱反射しハレーションとなり、EL表示装置の表示コントラストを低下させる。また、発熱の要因となり好ましいことではない。
【1676】
図405などは、基板71などで乱反射するEL素子15からの光をボタンの照明光などとして用いるものである。なお、ボタンなどの照明はEL表示装置1574からの光のみに限定するものではなく、白色LEDなどの照明光を別途設け、EL表示装置1574からの光は補助的に用いるとしても良い。なお、白色LED照明光を用いるか、EL表示装置1574からの照明光のみを用いるかは使用者がボタンなどで切り替えられるように構成することが好ましい。
【1677】
図405は導光板4054にEL表示装置1574が取り付けられている。もしくは、導光板4054として機能する基板とEL表示装置1574が一体として構成されている。たとえば、導光板4054を別途設けるのではなく、EL表示装置1574の封止基板85を導光板として機能させるなどである。導光板4054は、透明な基板を想像するがこれに限定するものではなく、アルミニウムなどの板でもよい。また、導光部が樹脂で形成されている必要はなく、空気でもよい(つまり、アルミニウムの反射部4052のみがある構成である)。導光板4054が封止基板(フタ)85とする場合は、図405の1574とは基板71になる。
【1678】
導光板4054の周囲(画像表示に有効な光が通過しない領域、また、ボタンなどの照明に有効な光が通過しない領域)には、反射膜(反射部)4052が形成または構成あるいは配置されている。反射膜は、アルミニウム、銀などの蒸着による薄膜による構成の他、アルミニウム、銀などの反射板を接着剤などで貼り付けるあるいは配置してもよい。その他、光を反射させることに限定するものではなく、光を拡散させる材料(光拡散材)あるいは構成でもよい。光拡散材としては、酸化チタンの微粉末を塗布した構成、オバールガラスなどがある。これらを塗布したり、光拡散材からなるシートは貼り付けたりしてもよい。その他、導光板4054において、光拡散材を充填あるいは拡散配置したものを採用してもよい。また、導光板4054において、光反射材を充填あるいは拡散配置したものを採用してもよい。
【1679】
EL素子15(図示せず)から放射された光4053aは、EL表示装置1574の表示光となり表示画面50として寄与する。一方、臨界角以上となった光4053cは導光板4054を伝達する。なお、IC12(14)の裏面にも反射膜4052を形成することが好ましい。ICに迷光4053cが入射することによる誤動作を防止するためである。
図10に図示したように、金属薄膜ならなるカソード電極106が表示領域前面に構成されていたのでは、光4053cは発生しない(乱反射による弱い光はある)。そのため、カソード電極106を半透明状態となるように、薄いアルミニウム薄膜でカソード電極106を形成し、さらにカソード電極106の抵抗値を低減するために、アルミニウムのカソード電極106にITO、IZOからなる透明薄膜を積層して構成する。もしくはカソード電極106に微細は開口部を形成する。しかし、実用上は、基板71と封止基板(フタ)85を密接して配置すること、封止基板85を基板71との取り付け箇所から、回り込み光4053cが発生する。
【1680】
光4053cは反射膜4052で反射されて導光板4054内を導光する。光4053cは、ボタン1572(図57、図402を参照のこと)が配置される開口部4051から出射する。この出射する光がボタン1572などの照明光となる。以上のように、本発明は、EL表示装置1574が画像表示として利用しない光を伝達し、この伝達した光を用いて、他の照明部材の照明光として利用するものである。
【1681】
図406は、照明対象物(図406ではボタン1572)の近傍に光拡散部(光拡散部材)4061を配置した構成である。近傍とは、照明対象物の裏面、図406の反射面4052あるいは導光板4054の表面などが該当する。この光拡散部4061に入射した光4053cが散乱し、この散乱光4053bが効率良く開口部4051に入射して照明する。なお、図406では、光拡散部4061を形成または配置するとしたが、これに限定するものではなく、反射膜(反射面)4052に凹凸部あるいは傾斜部を形成または構成し、この凹凸部または傾斜部などに入射する光4053cの進行方向をかえて、開口部4051に入射するようにしてもよいことは言うまでもない。
【1682】
図406などは、ボタン1572などの照明光として光4053cを用いるものであった。この光は、液晶表示パネル4033などの照明光としても用いることができる。液晶表示パネルは、自発光デバイスでなく、図403に図示するように、画像表示にはバックライト4031が必要である。つまり、液晶表示パネル4033のバックライトとして光4053cを用いる。なお、光4053cのみで液晶表示パネル4033を照明することに限定するものではなく、別途バックライト4031を設けておき、補助的に光4053cを用いるように構成してもよい。バックライト4031を点灯させるか否かは、使用者が切り替えることができるように構成する。
【1683】
図407ではEL素子15(図示せず)から、放射された光4053cを用いて、EL表示装置1574の裏面に配置されたサブ表示装置としての液晶表示パネル4033を照明している。
【1684】
図405では、EL表示装置1574と導光板4054とを一体として構成するとしたがこれに限定するものではない。図408に図示するようにEL表示装置1574と導光板4054a(もしくは封止フタ85)を一体として形成し、別途導光板4054bを設け、この導光板4054aと導光板4054bとを光結合層4081(接着剤など)で接続してもよい。
【1685】
図407では、画像表示用として、EL素子15から発生させた光4053cを液晶表示パネル4033の照明用として用いるとした。しかし、本発明はこれに限定するものではない。たとえば、図409に図示するように、液晶表示パネル4033のバックライト(照明用)として、EL表示パネル1574にELバックライト4092を形成または配置してもよい。ELバックライト4092は基板71に画像表示用のEL素子15と同時に形成する。たとえば、EL素子15材料が低分子EL材料の場合は、マスク蒸着により画像表示領域4093のEL素子15をELバックライト4092のEL素子15と同時に形成する。ELバックライト4092は画素16がマトリックス状に形成されている必要はない。また、アクティブマトリクス型でなくともよい(もちろん、EL素子15をマトリックス状に形成してもよいし、アクティブマトリクス型でもよい)。本発明では、ELバックライト4092部は、ストライプ状に形成しており、単純型である。
【1686】
ELバックライト4092は、白色発光である必要はない。単色でもよい。単色の場合は、液晶表示パネル4033の表示画像は、単色表示となる。しかし、ELバックライト4033を複数色とすることにより、液晶表示パネル4033の表示色を多種多様に変化できるようになり、好ましい。
【1687】
ELバックライト4092部の発光が、使用者から見えないようにするため、図409に図示するように、遮光膜4091(遮光手段、光吸収手段)を、一方の光出射側に形成または配置することが好ましい。遮光膜4091の一部に開口部を形成しておくことにより、ELバックライト4092が点灯しているか否かのインジケータ(表示器)として活用することができる。この表示器は、遮光膜4091を加工することにより、文字の形状にしたり、円形などにしたりすることができる。
【1688】
なお、図409の実施例では、ELバックライト4092と画像表示領域4093とを同時に形成するとしたがこれに限定するものではなく、分離して形成してもよい。また、ELバックライト4092とEL表示パネル1574を分離して作製し、取り付けても良い。
【1689】
また、EL表示装置の放熱対策を行うには、図424、図426の構成を採用し、図427に図示するように、筐体1573をEL表示装置間に空気穴(空気の通路)4271を形成または配置するとよい。
【1690】
本発明の実施例における表示パネルは、3辺フリーの構成と組み合わせることも有効であることはいうまでもない。特に3辺フリーの構成は画素がアモルファスシリコン技術を用いて作製されているときに有効である。また、アモルファスシリコン技術で形成されたパネルでは、トランジスタ素子の特性バラツキのプロセス制御が不可能のため、本発明のN倍パルス駆動、リセット駆動、ダミー画素駆動などを実施することが好ましい。つまり、本発明におけるトランジスタ11などは、ポリシリコン技術によるものに限定するものではなく、アモルファスシリコンによるものであってもよい。つまり、本発明の表示パネルにおいて画素16を構成するトランジスタ11はアモルファスシリコン技術で用いて形成したトランジスタであってもよい。また、ゲートドライバ回路12、ソースドライバ回路14もアモルファスシリコン技術を用いて形成あるいは構成してもよいことは言うまでもない。
【1691】
なお、本発明のN倍パルス駆動(図13、図16、図19、図20、図22、図24、図30など)などは、低温ポリシリコン技術でトランジスタ11を形成して表示パネルよりも、アモルファスシリコン技術でトランジスタ11を形成した表示パネルに有効である。アモルファスシリコンのトランジスタ11では、隣接したトランジスタの特性がほぼ一致しているからである。したがって、加算した電流で駆動しても個々のトランジスタの駆動電流はほぼ目標値となっている(特に、図22、図24、図30のN倍パルス駆動はアモルファスシリコンで形成したトランジスタの画素構成において有効である)。
【1692】
Duty比制御駆動、基準電流制御、N倍パルス駆動など本明細書で記載した本発明の駆動方法および駆動回路などは、有機EL表示パネルの駆動方法および駆動回路などに限定されるものではない。図173に図示するようにフィールドエミッションディスプレイ(FED)などの他のディスプレイにも適用できることは言うまでもない。
【1693】
図173のFEDでは基板71上にマトリックス状に電子を放出する電子放出突起1733(図10では画素電極105が該当する)が形成されている。画素には映像信号回路1732(図1ではソースドライバ回路14が該当する)からの画像データを保持する保持回路1734が形成されている(図1ではコンデンサが該当する)。また、電子放出突起1733の前面には制御電極1731が配置されている。制御電極1731にはオンオフ制御回路1735(図1ではゲートドライバ回路12が該当する)により電圧信号が印加される。
【1694】
図173の画素構成で、図174に図示するように周辺回路を構成すれば、Duty比制御駆動あるいはN倍パルス駆動などを実施できる。映像信号回路1732からソース信号線18に画像データ信号が印加される。オンオフ制御回路1735aから選択信号線2173に画素16選択信号が印加され順次画素16が選択され、画像データが書き込まれる。また、オンオフ制御回路1735bからオンオフ信号線1742にオンオフ信号が印加され、画素のFEDがオンオフ制御(Duty比制御)される。
【1695】
本発明の実施例で説明した技術的思想はビデオカメラ、プロジェクター、立体テレビ、プロジェクションテレビなどに適用できる。また、ビューファインダ、携帯電話のモニター、PHS、携帯情報端末およびそのモニター、デジタルカメラおよびそのモニターにも適用できる。
【1696】
また、電子写真システム、ヘッドマウントディスプレイ、直視モニターディスプレイ、ノートパーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、電子スチルカメラにも適用できる。また、現金自動引き出し機のモニター、公衆電話、テレビ電話、パーソナルコンピュータ、腕時計およびその表示装置にも適用できる。
【1697】
さらに、家庭電器機器の表示モニター、ポケットゲーム機器およびそのモニター、表示パネル用バックライトあるいは家庭用もしくは業務用の照明装置などにも適用あるいは応用展開できることは言うまでもない。照明装置は色温度を可変できるように構成することが好ましい。これは、RGBの画素をストライプ状あるいはドットマトリックス状に形成し、これらに流す電流を調整することにより色温度を変更できる。また、広告あるいはポスターなどの表示装置、RGBの信号器、警報表示灯などにも応用できる。
【1698】
また、スキャナの光源としても有機EL表示パネルは有効である。RGBのドットマトリックスを光源として、対象物に光を照射し、画像を読み取る。もちろん、単色でもよいことは言うまでもない。また、アクティブマトリックスに限定するものではなく、単純マトリックスでもよい。色温度を調整できるようにすれば画像読み取り精度も向上する。
【1699】
また、液晶表示装置のバックライトにも有機EL表示装置は有効である。EL表示装置(バックライト)のRGBの画素をストライプ状あるいはドットマトリックス状に形成し、これらに流す電流を調整することにより色温度を変更でき、また、明るさの調整も容易である。その上、面光源であるから、画面の中央部を明るく、周辺部を暗くするガウス分布を容易に構成できる。また、R、G、B光を交互に走査する、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示パネルのバックライトとしても有効である。また、バックライトを点滅しても黒挿入することにより動画表示用などの液晶表示パネルのバックライトとしても用いることができる。
【1700】
【発明の効果】
本発明のソースドライバ回路は、カントミラー回路を構成するトランジスタが隣接するように形成しているので、しきい値のずれによる出力電流のばらつきが小さく。したがって、EL表示パネルの輝度むらの発生を抑制することが可能となり、その実用的効果は大きい。
【1701】
また、本発明の表示パネル、表示装置等は、高画質、良好な動画表示性能、低消費電力、低コスト化、高輝度化等のそれぞれの構成に応じて特徴ある効果を発揮する。
【1702】
なお、本発明を用いれば、低消費電力の情報表示装置などを構成できるので、電力を消費しない。また、小型軽量化できるので、資源を消費しない。また、高精細の表示パネルであっても十分に対応できる。したがって、地球環境、宇宙環境に優しいこととなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図2】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図3】本発明の表示パネルの動作の説明図である。
【図4】本発明の表示パネルの動作の説明図である。
【図5】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図6】本発明の表示装置の構成図である。
【図7】本発明の表示パネルの製造方法の説明図である。
【図8】本発明の表示装置の構成図である。
【図9】本発明の表示装置の構成図である。
【図10】本発明の表示パネルの断面図である。
【図11】本発明の表示パネルの断面図である。
【図12】本発明の表示パネルの説明図である。
【図13】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図14】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図15】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図16】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図17】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図18】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図19】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図20】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図21】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図22】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図23】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図24】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図25】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図26】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図27】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図28】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図29】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図30】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図31】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図32】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図33】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図34】本発明の表示装置の構成図である。
【図35】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図36】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図37】本発明の表示装置の構成図である。
【図38】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図39】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図40】本発明の表示装置の構成図である。
【図41】本発明の表示装置の構成図である。
【図42】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図43】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図44】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図45】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図46】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図47】本発明の駆動回路の説明図である。
【図48】本発明の駆動回路の説明図である。
【図49】本発明の駆動回路の説明図である。
【図50】本発明の駆動回路の説明図である。
【図51】本発明の駆動回路の説明図である。
【図52】本発明の駆動回路の説明図である。
【図53】本発明の駆動回路の説明図である。
【図54】本発明の駆動回路の説明図である。
【図55】本発明の駆動回路の説明図である。
【図56】本発明の駆動回路の説明図である。
【図57】本発明の駆動回路の説明図である。
【図58】本発明の駆動回路の説明図である。
【図59】本発明の駆動回路の説明図である。
【図60】本発明の駆動回路の説明図である。
【図61】本発明の駆動回路の説明図である。
【図62】本発明の駆動回路の説明図である。
【図63】本発明の駆動回路の説明図である。
【図64】本発明の駆動回路の説明図である。
【図65】本発明の駆動回路の説明図である。
【図66】本発明の駆動回路の説明図である。
【図67】本発明の駆動回路の説明図である。
【図68】本発明の駆動回路の説明図である。
【図69】本発明の駆動回路の説明図である。
【図70】本発明の駆動回路の説明図である。
【図71】本発明の駆動回路の説明図である。
【図72】本発明の駆動回路の説明図である。
【図73】本発明の駆動回路の説明図である。
【図74】本発明の駆動回路の説明図である。
【図75】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図76】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図77】本発明の駆動回路の説明図である。
【図78】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図79】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図80】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図81】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図82】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図83】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図84】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図85】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図86】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図87】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図88】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図89】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図90】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図91】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図92】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図93】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図94】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図95】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図96】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図97】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図98】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図99】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図100】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図101】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図102】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図103】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図104】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図105】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図106】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図107】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図108】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図109】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図110】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図111】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図112】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図113】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図114】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図115】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図116】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図117】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図118】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図119】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図120】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図121】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図122】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図123】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図124】本発明の表示装置の駆動回路の説明図である。
【図125】本発明の表示装置の説明図である。
【図126】本発明の表示装置の説明図である。
【図127】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図128】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図129】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図130】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図131】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図132】本発明の表示装置の説明図である。
【図133】本発明の表示装置の説明図である。
【図134】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図135】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図136】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図137】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図138】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図139】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図140】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図141】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図142】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図143】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図144】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図145】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図146】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図147】本発明の表示装置の説明図である。
【図148】本発明の表示装置の説明図である。
【図149】本発明の表示装置の説明図である。
【図150】本発明の表示装置の説明図である。
【図151】本発明の表示装置の説明図である。
【図152】本発明の表示装置の説明図である。
【図153】本発明の表示装置の説明図である。
【図154】本発明の表示装置の説明図である。
【図155】本発明の表示装置の説明図である。
【図156】本発明の表示装置の説明図である。
【図157】本発明の表示装置の説明図である。
【図158】本発明の表示装置の説明図である。
【図159】本発明の表示装置の説明図である。
【図160】本発明の表示装置の説明図である。
【図161】本発明の表示装置の説明図である。
【図162】本発明の表示装置の説明図である。
【図163】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図164】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図165】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図166】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図167】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図168】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図169】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図170】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図171】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図172】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図173】本発明の表示装置の説明図である。
【図174】本発明の表示装置の説明図である。
【図175】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図176】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図177】本発明の電源回路の説明図である。
【図178】本発明の電源回路の説明図である。
【図179】本発明の電源回路の説明図である。
【図180】本発明の電源回路の説明図である。
【図181】本発明の電源回路の説明図である。
【図182】本発明の電源回路の説明図である。
【図183】本発明の電源回路の説明図である。
【図184】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図185】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図186】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図187】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図188】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図189】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図190】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図191】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図192】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図193】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図194】本発明の表示装置の説明図である。
【図195】本発明の表示装置の説明図である。
【図196】本発明の表示装置の説明図である。
【図197】本発明の表示装置の説明図である。
【図198】本発明の表示装置の説明図である。
【図199】本発明の表示装置の説明図である。
【図200】本発明の表示装置の説明図である。
【図201】本発明の表示装置の説明図である。
【図202】本発明の表示装置の説明図である。
【図203】本発明の表示装置の説明図である。
【図204】本発明の表示装置の説明図である。
【図205】本発明の表示装置の説明図である。
【図206】本発明の表示装置の説明図である。
【図207】本発明の表示装置の説明図である。
【図208】本発明の表示装置の説明図である。
【図209】本発明の表示装置の説明図である。
【図210】本発明の表示装置の説明図である。
【図211】本発明の表示装置の説明図である。
【図212】本発明の表示装置の説明図である。
【図213】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図214】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図215】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図216】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図217】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図218】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図219】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図220】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図221】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図222】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図223】本発明の表示装置の説明図である。
【図224】本発明の表示装置の説明図である。
【図225】本発明の表示装置の説明図である。
【図226】本発明の表示装置の説明図である。
【図227】本発明の表示装置の説明図である。
【図228】本発明の表示装置の説明図である。
【図229】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図230】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図231】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図232】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図233】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図234】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図235】本発明の駆動回路の説明図である。
【図236】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図237】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図238】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図239】本発明の駆動方法の説明図である。
【図240】本発明の駆動方法の説明図である。
【図241】本発明の駆動方法の説明図である。
【図242】本発明の駆動方法の説明図である。
【図243】本発明の駆動方法の説明図である。
【図244】本発明の駆動方法の説明図である。
【図245】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図246】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図247】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図248】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図249】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図250】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図251】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図252】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図253】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図254】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図255】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図256】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図257】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図258】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図259】本発明の表示パネルの説明図である。
【図260】本発明の表示パネルの説明図である。
【図261】本発明の表示パネルの説明図である。
【図262】本発明の表示パネルの説明図である。
【図263】本発明の表示パネルの説明図である。
【図264】本発明の表示パネルの説明図である。
【図265】本発明の表示パネルの説明図である。
【図266】本発明の表示パネルの説明図である。
【図267】本発明の表示パネルの説明図である。
【図268】本発明の表示パネルの説明図である。
【図269】本発明の表示パネルの説明図である。
【図270】本発明の表示パネルの説明図である。
【図271】本発明の表示パネルの説明図である。
【図272】本発明の表示パネルの説明図である。
【図273】本発明の表示パネルの説明図である。
【図274】本発明の表示パネルの説明図である。
【図275】本発明の表示パネルの説明図である。
【図276】本発明の表示パネルの説明図である。
【図277】本発明の表示パネルの説明図である。
【図278】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図279】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図280】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図281】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図282】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図283】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図284】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図285】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図286】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図287】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図288】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図289】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図290】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図291】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図292】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図293】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図294】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図295】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図296】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図297】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図298】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図299】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図300】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図301】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図302】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図303】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図304】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図305】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図306】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図307】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図308】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図309】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図310】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図311】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図312】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図313】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図314】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図315】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図316】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図317】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図318】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図319】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図320】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図321】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図322】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図323】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図324】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図325】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図326】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図327】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図328】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図329】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図330】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図331】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図332】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図333】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図334】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図335】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図336】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図337】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図338】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図339】本発明のソースドライバIC(回路)の説明図である。
【図340】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図341】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図342】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図343】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図344】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図345】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図346】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図347】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図348】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図349】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図350】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図351】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図352】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図353】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図354】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図355】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図356】本発明の表示パネルの駆動方法の説明図である。
【図357】本発明の検査方法の説明図である。
【図358】本発明の検査方法の説明図である。
【図359】本発明の検査方法の説明図である。
【図360】本発明の検査方法の説明図である。
【図361】本発明の検査方法の説明図である。
【図362】本発明の検査方法の説明図である。
【図363】本発明の検査方法の説明図である。
【図364】本発明の検査方法の説明図である。
【図365】本発明の検査方法の説明図である。
【図366】本発明の検査方法の説明図である。
【図367】本発明の検査方法の説明図である。
【図368】本発明の検査方法の説明図である。
【図369】本発明の検査方法の説明図である。
【図370】本発明の検査方法の説明図である。
【図371】本発明の検査方法の説明図である。
【図372】本発明の検査方法の説明図である。
【図373】本発明の検査方法の説明図である。
【図374】本発明の検査方法の説明図である。
【図375】本発明の表示パネルの説明図である。
【図376】本発明の表示パネルの説明図である。
【図377】本発明の表示パネルの説明図である。
【図378】本発明の表示パネルの説明図である。
【図379】本発明の表示パネルの説明図である。
【図380】本発明の表示パネルの説明図である。
【図381】本発明の表示パネルの説明図である。
【図382】本発明の表示パネルの説明図である。
【図383】本発明の表示パネルの説明図である。
【図384】本発明の検査方法の説明図である。
【図385】本発明の検査方法の説明図である。
【図386】本発明の検査方法の説明図である。
【図387】本発明の検査方法の説明図である。
【図388】本発明の検査方法の説明図である。
【図389】本発明の検査方法の説明図である。
【図390】本発明の検査方法の説明図である。
【図391】本発明の検査方法の説明図である。
【図392】本発明の検査方法の説明図である。
【図393】本発明の検査方法の説明図である。
【図394】本発明の検査方法の説明図である。
【図395】本発明の検査方法の説明図である。
【図396】本発明の検査方法の説明図である。
【図397】本発明の検査方法の説明図である。
【図398】本発明の検査方法の説明図である。
【図399】本発明の検査方法の説明図である。
【図400】本発明の検査方法の説明図である。
【図401】本発明の検査方法の説明図である。
【図402】本発明の表示装置の説明図である。
【図403】本発明の表示装置の説明図である。
【図404】本発明の表示装置の説明図である。
【図405】本発明の表示装置の説明図である。
【図406】本発明の表示装置の説明図である。
【図407】本発明の表示装置の説明図である。
【図408】本発明の表示装置の説明図である。
【図409】本発明の表示装置の説明図である。
【図410】本発明の表示装置の説明図である。
【図411】本発明の表示装置の説明図である。
【図412】本発明の表示装置の説明図である。
【図413】本発明の表示装置の説明図である。
【図414】本発明の表示装置の説明図である。
【図415】本発明の表示装置の説明図である。
【図416】本発明の表示装置の説明図である。
【図417】本発明の表示装置の説明図である。
【図418】本発明の表示装置の説明図である。
【図419】本発明の表示装置の説明図である。
【図420】本発明の表示装置の説明図である。
【図421】本発明の表示装置の説明図である。
【図422】本発明の表示装置の説明図である。
【図423】本発明の表示装置の説明図である。
【図424】本発明の表示装置の説明図である。
【図425】本発明の表示装置の説明図である。
【図426】本発明の表示装置の説明図である。
【図427】本発明の表示装置の説明図である。
【図428】本発明の表示装置の説明図である。
【図429】本発明の表示装置の説明図である。
【図430】本発明の表示装置の説明図である。
【符号の説明】
11    トランジスタ(薄膜トランジスタ)
12    ゲートドライバIC(回路)
14    ソースドライバIC(回路)
15    EL(素子)(発光素子)
16    画素
17    ゲート信号線
18    ソース信号線
19    蓄積容量(付加コンデンサ、付加容量)
50    表示画面
51    書き込み画素(行)
52    非表示画素(非表示領域、非点灯領域)
53    表示画素(表示領域、点灯領域)
61    シフトレジスタ
62    インバータ
63    出力バッファ
71    アレイ基板(表示パネル)
72    レーザー照射範囲(レーザースポット)
73    位置決めマーカー
74    ガラス基板(アレイ基板)
81    コントロールIC(回路)
82    電源IC(回路)
83    プリント基板
84    フレキシブル基板
85    封止フタ
86    カソード配線
87    アノード配線(Vdd)
88    データ信号線
89    ゲート制御信号線
101  土手(リブ)
102  層間絶縁膜
104  コンタクト接続部
105  画素電極
106  カソード電極
107  乾燥剤
108  λ/4板
109  偏光板
111  薄膜封止膜
271  ダミー画素(行)
341  出力段回路
371  OR回路
401  点灯制御線
451  電子ボリウム回路
452  トランジスタのSD(ソース−ドレイン)ショート
471、472、473 電流源(トランジスタ)
481 スイッチ(オンオフ手段)
484 電流源(単位トランジスタ)
483 内部配線
491 電子ボリウム
521 トランジスタ群
531 抵抗
532 デコーダ回路
533 レベルシフタ回路
541 嵩上げ回路
551 D/A変換器
552 オペアンプ
561 アナログスイッチ
562 インバータ
581 ゲート配線
631 スリープスイッチ(基準電流オンオフ手段)
651 カウンタ
652 NOR
653 AND
654 電流出力回路
655 スイッチ
671 一致回路
681 入出力パッド
691 基準電流回路
692 電流制御回路
701 温度検出手段
702 温度制御回路
711 単位ゲート出力回路
1121 コイル(トランス)
1122 制御回路
1123 ダイオード
1124 コンデンサ
1125 抵抗
1126 トランジスタ
1131 切り替え回路(アナログスイッチ)
1251 出力切り替え回路
1252 切り替えスイッチ
1501 アナログスイッチ
1502 スイッチ制御線
1503 接続配線
1504 緩衝シート(板)
1521 インバータ
1522 接続端子
1571         アンテナ
1572         キー
1573         筐体
1574         表示パネル
1581         接眼リング
1582         拡大レンズ
1583         凸レンズ
1591         支点(回転部)
1592         撮影レンズ
1593         格納部
1594         スイッチ
1601         本体
1602         撮影部
1603         シャッタスイッチ
1611         取り付け枠
1612         脚
1613         取り付け台
1614         固定部
1731 制御電極
1732 映像信号回路
1733 電子放出突起
1734 保持回路
1735 オンオフ制御回路
1741 選択信号線
1742 オンオフ信号線
1781 スイッチ
1783 電源回路
1821 スイッチ
1831 抵抗
1901 基準電流回路
2041 サンプリングポイント
2051 SUM回路
2052 比較回路
2061 シャーシ
2062 操作ボタン
2063 チップ部品
2171 ダミートランジスタ
2181 サブトランジスタ
2351 プリチャージ制御回路
2361 ラッチ回路
2362 セレクタ回路
2363 プリチャージ回路
2591 レベルシフタ回路
2611 カスケード電流接続線
2621i 電流入力端子
2621o 電流出力端子
2631 ベースアノード線
2632 アノード配線
2633 接続端子
2641 接続アノード線
2642 共通アノード線
2651 コンタクトホール
2661 絶縁膜、層間膜、絶縁手段
2671 ベースカソード線
2672 入力信号線
2681 接続樹脂
2691 光吸収膜
2692 樹脂ビーズ
2693 封止樹脂
2701 回路形成部
2731 ゲート電圧線
2772 電源IC制御信号
2773 ゲートドライバ回路制御信号
2951 容量制御線(コンデンサグランド)
2953 容量制御共通線
3001 選択スイッチ(選択手段、切り替え手段)
3311 基準電圧回路(基準電圧発生手段)
3313 トランジスタ
3314 トランジスタ
3321 ツェナーダイオード(基準電圧発生手段)
3331 配線
3332 バッファ回路
3333 調整基準電圧出力配線
3341 調整基準電圧出力端子
3351 調整基準電圧入力配線
3352 基準電圧切り替えスイッチ(切り替え手段、選択手段)
3353 調整基準電圧入力端子
3391 倍率可変スイッチ
3392 トランジスタ
3431 出力バッファ回路
3433 昇圧回路
3591 プローブ(接続手段)
3592 アノード端子電極
3593 電圧(電流)印加配線(供給配線、伝達手段)
3594 ゲートドライバ(走査ドライバ)制御端子(信号線、電源線)
3601 制御回路(コントローラ、制御手段)
3602 カメラ(光学的入力手段、光学的検出手段)
3604 電流計(電流検出手段、電流測定手段)
3605 電圧源(電圧発生手段、信号発生手段)
3631 ソース信号線端子電極
3633 チェック端子電極
3634 ショート配線
3661 基準電圧回路(電圧発生回路、電圧発生手段)
3662 パーソナルコンピュータ(PC)(データ入力手段、制御手段、データ収集手段)
3663 入力回路(データ入力手段、電圧入力手段)
3721 検査電極
3731 チェック端子電極
3751 保護ダイオード
3752 内部配線
3761 短絡回路
3781 短絡部
3821 スリット
3831 レーザー光
3991 電圧計(電圧測定手段)
4001 信号発生器(信号発生手段)
4021 円偏光板(円偏光フィルム、偏光板)
4031 バックライト
4032 支持部材
4033 液晶表示パネル
4041 透明カバー(光透過性フィルム、光透過性板)
4042 挿入部
4051 開口部
4052 反射膜(反射部、反射手段)
4053 光(光の軌跡)
4054 導光部(導光坂)
4061 光拡散部(光拡散材料、光散乱部)
4081 光結合層(オプティカルカップリング材、光結合材)
4091 遮光膜(反射膜)
4092 ELバックライト(光発生手段、面発光源)
4093 画像表示領域(有効表示領域)
4101 光吸収膜
4102 光吸収土手
4111 トランジスタ等形成領域(無効領域)
4121 ビーズ
4123 接着層(接着材)
4124 土手材料
4131 電源配線
4141 電圧供給配線
4151 凸部
4191 放熱板(放熱手段)
4231 金属板(金属シート、放熱シート、放熱板)
4251 カソード電極
4252 ビーズ
4253 導電材料
4254 固定材
4271 空気穴(空気の通路)
4291 高分子EL材料
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-luminous display panel such as an EL display panel using an organic or inorganic electroluminescence (EL) element. The present invention also relates to a driving circuit (IC) for these display panels. The present invention relates to a driving method and a driving circuit for an EL display panel and an information display device using the same.
[0002]
[Prior art]
In general, in an active matrix display device, an image is displayed by arranging a large number of pixels in a matrix and controlling the light intensity for each pixel according to a given video signal (for example, see Patent Document 1). For example, when liquid crystal is used as the electro-optical material, the transmittance of a pixel changes according to the voltage written to each pixel. In an active matrix type image display device using an organic electroluminescence (EL) material as an electro-optical conversion material, light emission luminance changes according to a current written to a pixel.
[0003]
In a liquid crystal display panel, each pixel operates as a shutter, and displays an image by turning on / off light from a backlight with a shutter which is a pixel. The organic EL display panel is a self-luminous type having a light emitting element in each pixel. Therefore, the organic EL display panel has advantages such as higher image visibility, no backlight, and faster response speed than the liquid crystal display panel.
[0004]
In the organic EL display panel, the luminance of each light emitting element (pixel) is controlled by the amount of current. That is, the liquid crystal display panel is greatly different from the liquid crystal display panel in that the light emitting element is a current drive type or a current control type.
[0005]
The organic EL display panel can be configured in a simple matrix system or an active matrix system. The former has a simple structure, but it is difficult to realize a large and high-definition display panel. But it is cheap. The latter can realize a large, high-definition display panel. However, there is a problem that the control method is technically difficult and relatively expensive. At present, active matrix systems are being actively developed. In the active matrix method, a current flowing through a light emitting element provided in each pixel is controlled by a thin film transistor (transistor) provided inside the pixel.
[0006]
This active matrix type organic EL display panel is disclosed in JP-A-8-234683. FIG. 46 shows an equivalent circuit for one pixel of the display panel. The pixel 16 includes an EL element 15 which is a light emitting element, a first transistor 11a, a second transistor 11b, and a storage capacitor 19. Reference numeral 15 denotes an organic electroluminescence (EL) element. In the present invention, the transistor 11a that supplies (controls) a current to the EL element 15 is referred to as a driving transistor 11. A transistor that operates as a switch, such as the transistor 11b in FIG. 46, is referred to as a switching transistor 11.
Since the EL element 15 has a rectifying property in many cases, it is sometimes called an OLED (organic light emitting diode). In FIG. 46 and the like, a diode symbol is used as the EL element 15.
[0007]
However, the light emitting element in the present invention is not limited to the OLED, and any light emitting element whose luminance is controlled by the amount of current flowing through the element 15 may be used. For example, an inorganic EL element is exemplified. In addition, a white light emitting diode composed of a semiconductor is exemplified. Further, a general light emitting diode is exemplified. In addition, a light emitting transistor may be used. Further, the light emitting element does not necessarily require rectification. It may be a bidirectional diode. The EL element 15 of the present invention may be any of these.
[0008]
In the example of FIG. 46, the source terminal (S) of the P-channel transistor 11a is set to Vdd (power supply potential), and the cathode (cathode) of the EL element 15 is connected to the ground potential (Vss). On the other hand, the anode (anode) is connected to the drain terminal (D) of the transistor 11b. On the other hand, the gate terminal of the P-channel transistor 11a is connected to the gate signal line 17a, the source terminal is connected to the source signal line 18, and the drain terminal is connected to the storage capacitor 19 and the gate terminal (G) of the transistor 11a. I have.
[0009]
In order to operate the pixel 16, first, the gate signal line 17 a is set to a selected state, and a video signal representing luminance information is applied to the source signal line 18. Then, the transistor 11a conducts, the storage capacitor 19 is charged or discharged, and the gate potential of the transistor 11b matches the potential of the video signal. When the gate signal line 17a is in a non-selected state, the transistor 11a is turned off, and the transistor 11b is electrically disconnected from the source signal line 18. However, the gate potential of the transistor 11a is stably held by the storage capacitor (capacitor) 19. The current flowing through the EL element 15 via the transistor 11a has a value corresponding to the voltage Vgs between the gate and the source terminal of the transistor 11a, and the EL element 15 emits light at a luminance corresponding to the amount of current supplied through the transistor 11a. to continue.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2001-147659 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Since the liquid crystal display panel is not a self-luminous device, there is a problem that an image cannot be displayed unless a backlight is used. Since a predetermined thickness is required to constitute the backlight, there is a problem that the thickness of the display panel is increased. In order to perform color display on the liquid crystal display panel, it is necessary to use a color filter. Therefore, there is a problem that the light use efficiency is low. There is also a problem that the color reproduction range is narrow.
[0012]
The organic EL display panel is configured using a low-temperature polysilicon transistor array. However, since the EL element emits light by current, there is a problem that display unevenness occurs if the characteristics of the transistor vary.
[0013]
The display unevenness can be reduced by adopting a configuration of the current programming method for the pixels. In order to execute a current program, a driver circuit of a current drive system is required. However, even in the driver circuit of the current driving method, variations occur in the transistor elements constituting the current output stage. For this reason, there is a problem in that the gradation output current from each output terminal varies, and good image display cannot be performed.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gate signal line, a source signal line, a source driver circuit for outputting a program current, a gate driver circuit, and EL elements arranged in a matrix. A driving transistor for supplying a current flowing to the EL element, a first transistor disposed on a current path of the EL element, and a second transistor forming a path for transmitting the program current to the driving transistor. Wherein the source driver circuit outputs the program current to the source signal line, the gate driver circuit is connected to the gate signal line, and a gate terminal of the second transistor is connected to the gate signal line. , The source terminal of the second transistor is connected to the source signal line, the second transistor An EL display device, wherein a drain terminal is connected to a drain terminal of the driving transistor, and the gate driver circuit selects a plurality of the gate signal lines and supplies the program current to the driving transistors of a plurality of pixels. It is.
[0015]
In order to achieve this object, a driver circuit of an EL display panel (EL display device) according to the present invention includes a plurality of transistors that output a unit current, and outputs an output current by changing the number of transistors. It is. Further, the present invention is characterized in that it is constituted by a multi-stage current mirror circuit. A transistor group in which signal transfer is voltage transfer is formed densely, and a signal transfer with a current mirror circuit group employs a current transfer configuration. The reference current is supplied by a plurality of transistors.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In this specification, some drawings are omitted or / and enlarged / reduced in order to facilitate understanding and / or drawing. For example, in the cross-sectional view of the display panel illustrated in FIG. 11, the thin film sealing film 111 and the like are illustrated to be sufficiently thick. On the other hand, in FIG. 10, the sealing lid 85 is shown thinly. Some parts have been omitted.
For example, the display panel of the present invention requires a phase film such as a circularly polarizing plate to prevent reflection. However, it is omitted in each drawing of this specification. The same applies to the following drawings. In addition, portions with the same numbers or symbols have the same or similar forms or materials or functions or operations.
[0017]
It should be noted that the contents described in each drawing and the like can be combined with other embodiments and the like without particular notice. For example, by adding a touch panel or the like to the display panel in FIG. 8, the information display device illustrated in FIGS. 157 and 159 to FIG. 161 can be obtained. Further, a viewfinder (see FIG. 58) used for a video camera (see FIG. 159 and the like) can be configured by attaching the magnifying lens 1582. In addition, the driving method of the present invention described with reference to FIGS. 4, 15, 18, 18, 21, 23, 29, 30, 35, 36, 40, 41, 44, 100, etc. The present invention can be applied to any display device or display panel of the present invention.
[0018]
Note that in this specification, the driving transistor 11 and the switching transistor 11 are described as thin film transistors, but are not limited thereto. A thin film diode (TFD), a ring diode, or the like can also be used. Further, the present invention is not limited to the thin film element, but may be a transistor formed on a silicon wafer. The substrate 71 may be formed of a silicon wafer. Of course, FETs, MOS-FETs, MOS transistors, and bipolar transistors may be used.
These are also basically thin film transistors. In addition, it goes without saying that a varistor, a thyristor, a ring diode, a photodiode, a phototransistor, a PLZT element or the like may be used. That is, the transistor element 11, the gate driver circuit 12, the source driver circuit 14, and the like of the present invention can use any of these.
[0019]
Hereinafter, the EL panel of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 10, the organic EL display panel has at least one of an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and the like on a glass plate 71 (array substrate) on which a transparent electrode 105 as a pixel electrode is formed. The organic functional layer (EL layer) 15 and the metal electrode (reflection film) (cathode) 106 are stacked. A positive voltage is applied to the anode (anode) which is the transparent electrode (pixel electrode) 105 and a negative voltage is applied to the cathode (cathode) of the metal electrode (reflection electrode) 106, that is, a direct current is applied between the transparent electrode 105 and the metal electrode 106. Thereby, the organic functional layer (EL layer) 15 emits light.
[0020]
As the metal electrode 106, an electrode having a small work function, such as lithium, silver, aluminum, magnesium, indium, copper, or an alloy of each of them is preferably used. In particular, it is preferable to use, for example, an Al-Li alloy. For the transparent electrode 105, a conductive material having a large work function, such as ITO, or gold or the like can be used. When gold is used as the electrode material, the electrode is in a translucent state. Note that ITO may be another material such as IZO. This applies to other pixel electrodes 105 as well.
[0021]
Note that a desiccant 107 is disposed in a space between the sealing lid 85 and the array substrate 71.
This is because the EL film 15 is sensitive to humidity. The desiccant 107 absorbs the moisture permeating the sealant to prevent the EL film 15 from deteriorating.
[0022]
FIG. 10 shows a configuration in which sealing is performed using a glass lid 85, but sealing using a film (or a thin film, that is, a thin film sealing film) 111 as shown in FIG. For example, as the sealing film (thin film sealing film) 111, a film obtained by depositing DLC (diamond-like carbon) on a film of an electrolytic capacitor is used. This film has extremely poor moisture permeability (high moisture-proof performance). This film is used as the sealing film 111. Needless to say, a structure in which a DLC (diamond-like carbon) film or the like is directly deposited on the surface of the electrode 106 may be used. Alternatively, a thin film sealing film may be formed by laminating a resin thin film and a metal thin film in multiple layers.
[0023]
The film thickness of the thin film is calculated by n · d (n is the refractive index of the thin film, and when a plurality of thin films are laminated, the refractive index is integrated (calculate n · d of each thin film). , And when a plurality of thin films are laminated, the refractive index is calculated as a whole.) Is preferably equal to or less than the main emission wavelength λ of the EL element 15. By satisfying this condition, the light extraction efficiency from the EL element 15 becomes twice or more as compared with the case where the EL element 15 is sealed with a glass substrate. Further, an alloy, a mixture or a laminate of aluminum and silver may be formed.
[0024]
The structure in which the lid 85 is not used and the sealing is performed by the sealing film 111 as described above is referred to as thin film sealing. In the case of “down extraction (see FIG. 10, the light extraction direction is the direction of the arrow in FIG. 10)” in which light is extracted from the substrate 71 side, thin film sealing is performed after the EL film is formed and the cathode is formed on the EL film. An aluminum electrode is formed. Next, a resin layer as a buffer layer is formed on the aluminum film. Examples of the buffer layer include organic materials such as acrylic and epoxy. Further, a film thickness of 1 μm or more and 10 μm or less is suitable. More preferably, the film thickness is 2 μm or more and 6 μm or less. A sealing film 74 is formed on the buffer film. Without the buffer film, the structure of the EL film collapses due to stress, and a streak-like defect occurs. As described above, the sealing film 111 is exemplified by DLC (diamond-like carbon) or a layer structure of an electric field capacitor (a structure in which a dielectric thin film and an aluminum thin film are alternately multilayer-deposited).
[0025]
In the thin film encapsulation in the case of extracting light from the EL layer 15 side (see FIG. 11 for upward extraction, the light extraction direction is the direction of the arrow in FIG. 11), after forming the EL film 15, the cathode ( An Ag—Mg film serving as an anode is formed with a thickness of 20 Å to 300 Å. A transparent electrode such as ITO is formed thereon to reduce the resistance. Next, a resin layer as a buffer layer is formed on the electrode film. A sealing film 111 is formed on the buffer film.
[0026]
Half of the light generated from the EL layer 15 is reflected by the reflection film 106 and transmitted through the array substrate 71 and emitted. However, external light is reflected on the reflective film 106 to cause reflection, thereby lowering display contrast. To cope with this, a λ / 4 plate 108 and a polarizing plate (polarizing film) 109 are arranged on the array substrate 71. These are generally called circularly polarizing plates (circularly polarizing sheets).
[0027]
When the pixel is a reflective electrode, light generated from the EL layer 15 is emitted upward. Therefore, it goes without saying that the phase plate 108 and the polarizing plate 109 are arranged on the light emission side. Note that a reflective pixel is obtained by forming the pixel electrode 105 with aluminum, chromium, silver, or the like. Further, by providing a convex portion (or a concave and convex portion) on the surface of the pixel electrode 105, the interface with the EL layer 15 is widened, the light emitting area is increased, and the light emitting efficiency is improved. Note that a circularly polarizing plate is not required when a reflective film serving as the cathode 106 (anode 105) is formed on a transparent electrode, or when the reflectance can be reduced to 30% or less. This is because reflection is greatly reduced. It is also desirable to reduce light interference.
[0028]
Since light emitted from the EL element 15 of the EL display panel has no directivity, the light is emitted to an external space via the substrate 71 on which the EL element 15 is formed. Therefore, when light is emitted from a substrate having a high refractive index (refractive index is about 1.5) to a space (refractive index is 1.0), 2/3 of the light has a critical angle based on Snell's law or more, The light is not emitted to the space (that is, / of the light generated by the EL element 15 cannot be emitted from the substrate 71). The light confined in the substrate 71 is irregularly reflected in the substrate 71 and becomes halation (see FIG. 420; light 4093 is irregularly reflected in the substrate 71), thereby lowering the display contrast of the EL display panel. Further, this is not preferable because it causes heat generation.
[0029]
In order to solve this problem, in the present invention, as shown in FIG. 410, a light absorbing material is used as the material of the bank (rib) 101. Hereinafter, the bank formed of the light absorbing material is referred to as a light absorbing bank 4101. By using the light absorbing bank 4101, the occurrence of halation occurring on the substrate 71 or the like can be prevented, and the display contrast can be significantly improved.
[0030]
That is, as shown in FIG. 420, light 4093 diffusely reflected in the substrate 71 is absorbed by the light absorbing film 4101 (4102). As shown in FIG. 421, the light absorbing film 4102 (4101) has an invalid area other than the effective area A (a screen 50 through which light effective for image display passes (an area from which effective light for image display is emitted)). It is preferable that the light absorbing film 4102 (4101) is formed or arranged also on the sealing lid 85, as shown in FIG. It is also effective to form 85 from a black material or the like.
[0031]
As a material constituting the light absorbing film, a material containing carbon in an organic material such as an acrylic resin, a material in which a black pigment or pigment is dispersed in an organic resin, and a material such as gelatin or casein in which a black color is applied to a black color like a color filter. Those dyed with an acid dye are exemplified. In addition, a single fluoran dye that is black may be used by coloring, or a black color mixture of a green dye and a red dye may be used. Further, a PrMnO3 film formed by sputtering, a phthalocyanine film formed by plasma polymerization, and the like are exemplified.
[0032]
The above materials are all black materials, but the light absorbing film may be a material having a color complementary to the light color generated by the display element. For example, a light absorbing material for a color filter may be modified so as to obtain desired light absorbing characteristics and used.
Basically, a dye obtained by dyeing a natural resin with a dye may be used as in the case of the above-described black absorbing material. Alternatively, a material in which a dye is dispersed in a synthetic resin can be used. The range of selection of the dye is wider than the black dye, and may be an appropriate one of azo dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, triphenylmethane dyes, and the like, or a combination of two or more thereof.
[0033]
Further, a metal material may be used as the light absorbing film. For example, hexavalent chromium is exemplified. Hexavalent chromium is black and functions as a light absorbing film. In addition, light scattering materials such as opal glass and titanium oxide may be used. This is because scattering of light is equivalent to absorbing light as a result.
[0034]
Further, as illustrated in FIG. 411, it is preferable to form or dispose the light absorption film 4102 also in a region of the transistor 11 included in the pixel 16 (transistor formation region 4111). This is because when light enters the transistor 11, a photoconductor phenomenon occurs and the off-state characteristics of the transistor deteriorate.
[0035]
Note that the light absorbing film 4102 is also formed on the back surface of the gate driver circuit 12 so that light confined in the substrate 71 does not enter the driver circuit 12. Similarly, it is preferable to form it on the back surface of the source driver circuit (IC) 14. This is for the same reason as forming the base anode line 2631 in FIG.
[0036]
In the EL display panel, the sealing lid 85 and the substrate 71 are attached to each other in order to prevent external moisture from entering the EL element 15. At this time, in order to realize a narrow frame, the bonding portion is located on the gate driver circuit 12. However, when pressure is applied to the bonding portion, the gate driver circuit 12 may be broken due to the pressure. In particular, beads 4121 are mixed with the adhesive forming the adhesive layer 4123 in order to make the adhesive layer 4123 at the bonding portion uniform (see FIG. 412). The beads 4121 may be pressurized and sunk into the gate driver circuit 12 to destroy the gate driver circuit 12. The configuration of the gate driver circuit 12 and the like will be described later.
[0037]
In order to solve this problem, in the present invention, the interlayer insulating film 102 is formed on the gate driver circuit 12. The thickness of the interlayer insulating film 102 is preferably 0.5 μm or more and 2.0 μm or less. In particular, the thickness is preferably 0.8 μm or more and 1.6 μm or less. Further, a light absorbing bank 4101 (bank material 4124) formed simultaneously with the formation of the bank 101 on the interlayer insulating film 102 is formed. Note that, for convenience, the light absorbing bank 4101 is described. However, the bank formed on the gate driver circuit 12 does not function as a bank, and prevents the gate driver circuit 12 from being broken due to the indentation of the beads 4121. It is the main purpose.
[0038]
The light absorbing bank 4101 also has an effect of blocking light incident on the gate driver circuit 12. The thickness of the light absorbing bank 4101 is the same as the height of the bank 101 of the pixel 16. The thickness of the light absorbing bank 4101 is preferably 0.5 μm or more and 2.0 μm or less. In particular, the thickness is preferably 0.8 μm or more and 1.6 μm or less. Note that the main material of the light absorbing bank 4101 is preferably an acrylic resin material.
[0039]
Further, an aluminum thin film 106 serving as a cathode electrode is formed on the light absorbing bank 4101. The aluminum thin film 106 is formed simultaneously with the cathode electrode of the pixel 16. By forming the aluminum thin film 106, the moisture proof performance is significantly improved. It is preferable that the thickness of the aluminum thin film 106 be 0.1 μm or more and 1.5 μm or less. In particular, the thickness is preferably 0.2 μm or more and 1.0 μm or less. This thin film is not limited to aluminum, but may be formed of a material constituting the cathode electrode.
[0040]
As described above, by forming the interlayer insulating film 102, the light absorbing bank 4101, and the aluminum thin film 106 on the gate driver circuit 12, the gate driver circuit 12 is not destroyed by the attachment of the sealing lid 85. In addition, sufficient moisture-proof properties can be obtained.
[0041]
In particular, in FIG. 412, as shown by the arrows, the aluminum thin film 106 covers the light absorbing banks 4101 and the side surfaces of the interlayer insulating film 102. This coating can completely prevent intrusion of moisture. More preferably, a thin film made of an inorganic material is preferably formed on the aluminum thin film 106. Examples of the thin film made of an inorganic material include SiO2 and SiNx. In addition, it goes without saying that Al2O3, Ta2O3 and the like may be used. It is preferable that the thin film made of an inorganic material is formed to have a thickness of 0.1 μm or more. It is also formed on the side surface shown in FIG. The thin film may be a film obtained by evaporating DLC (diamond-like carbon).
[0042]
The diameter of the beads 4121 is preferably 5 μm or more and 30 μm or less, and more preferably 8 μm or more and 15 μm or less. Further, it is preferable that the width of the adhesive layer 4123 be 0.8 mm or more and 2 mm or less. It is preferable to use resin beads as the material of the beads.
[0043]
In the embodiment of FIG. 412, the adhesive layer 4123 of the sealing lid 85 is arranged on the gate driver circuit 12. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 413, the adhesive layer 4123 may be arranged so as not to be on the gate driver circuit 12. With the configuration shown in FIG. 413, the gate driver circuit 12 is not destroyed by the beads 4121 and the like.
[0044]
In FIG. 413, the adhesive layer 4123 is formed over the power supply wiring 4131 of the gate driver circuit 12. This is because the power supply wiring 4131 is not broken even when pressure is applied. A range indicated by B in FIG. 414 is a range in which the adhesive layer 4123 to be bonded to the sealing lid 85 is applied (a range of bonding). A voltage is supplied to the gate driver circuit 12 from a power supply wiring 4131 via a voltage supply line 4141.
[0045]
In order to make the film thickness of the adhesive layer 4123 uniform without using the beads 4121, a protrusion 4151 may be formed on the sealing lid 85 as shown in FIG. 415 (shown by a dotted line in FIG. 415). . The protrusion 4151 can be easily formed by pressing. The protrusion 4151 is not limited to being formed on the sealing lid 85, but may be formed on the substrate 71 side.
[0046]
As shown in FIG. 415, it is preferable that the gate driver circuit 12 is not arranged below the protrusion 4151. In the case where the source driver circuit 14 is also formed directly on the substrate 71 as shown in FIG. However, when the convex portion 4151 is formed in a linear shape (4151a, 4151b) as shown in FIG. 416, there is no escape for the applied adhesive (which becomes the adhesive layer 4123). Therefore, as shown in FIG. 417, it is preferable that the protrusions 4151 are formed or arranged in a dot shape. The dot shape means a state other than a linear shape that is not completely interrupted as shown in FIG. This is because, even if the linear convex portion 4151 is partially interrupted, that portion serves as an escape for the adhesive. Therefore, the dot shape may be a linear shape. Other configurations are the same as or similar to those in FIG. 412, and a description thereof will not be repeated.
[0047]
FIG. 412 shows a configuration in which sealing is performed by a sealing lid 85. However, the present invention is not limited to this, and may be sealed with a thin film 111 as shown in FIG. 418 (thin film sealing film 111). Other configurations are the same as those in FIG. As described above, it is exemplified that the thin film sealing film 111 is formed by depositing DLC (diamond-like carbon) on a film of an electrolytic capacitor. Very good moisture resistance. This film is used as the sealing film 111. Needless to say, a structure in which a DLC film or the like is directly deposited on the surface of the electrode 106 may be used.
[0048]
In the case where the source driver IC is COG-mounted (chip-on-glass mounting method) as the source driver circuit 14, attention must be paid to the mounting. This is because the EL material constituting the EL element 15 has a low glass transition temperature and may be deteriorated by heating during COG mounting. In general, when an organic EL material is applied at a temperature of 100 degrees Celsius (Celsius) or more for one minute, its characteristics are degraded.
[0049]
In order to address this problem, the distance between the driver IC to be mounted on the COG and the portion (the display screen 50) where the EL film is formed may be at least a certain distance. According to an experiment, when the maximum heating temperature applied at the time of COG mounting is C and the distance from the terminal position end of the IC to be COG mounted to the nearest EL element forming portion is K, K (mm)> C / It is preferable to satisfy the relation of 120 (mm). More preferably, it is preferable to satisfy the relationship of K (mm)> C / 100 (mm).
[0050]
If this condition cannot be satisfied, a heat radiating plate 4191 (heat radiating means) is arranged between the IC chip and the display screen 50 during COG mounting, as shown in FIG. 419. The heat radiating plate 4191 can prevent heat during COG mounting from being transmitted to the display screen 50. The heat radiating plate 4191 may be of any configuration or material, such as metal, as long as it has better thermal conductivity than the material of the substrate 71.
[0051]
When a thin film sealing configuration is adopted as shown in FIG. 418, it is also effective to dispose or attach a metal plate 4231 or the like to the sealing thin film 111 and radiate heat (FIG. 423). An adhesive made of a silicon material is applied on the sealing thin film 111, and a metal plate 4231 having a heat radiation effect is arranged. Of course, the material is not limited to the metal plate (metal sheet) 4231, and any material may be used as long as it has a heat radiation effect. For example, an organic material such as a diamond thin film and carbon is exemplified. Note that the adhesive layer 4123 is not necessarily required, and a configuration in which the metal plate 4231 is closely attached to the sealing thin film 111 may be employed.
[0052]
In order to further improve the heat radiation effect, as shown in FIG. 426, irregularities may be formed on the surface of the metal plate 4231.
[0053]
As shown in FIG. 423, when the adhesive layer 4123 is applied to the entire surface of the sealing thin film 111, the sealing thin film 111 may be broken due to shrinkage when the adhesive layer is cured. In order to cope with this problem, as shown in FIG. 424, the adhesive 4123 may be applied in a dot shape (dotted shape). Of course, the adhesive 4123 may be applied linearly.
[0054]
In order to suppress the reflection on the cathode 106, the configuration shown in FIG. 425 may be adopted. In FIG. 425, the cathode electrode 106 (4251 in FIG. 425) is formed very thin. Therefore, in FIG. 425, the cathode electrode 4251 is used. The thickness of the cathode electrode 4251 is greater than or equal to 100 Å and less than or equal to 1000 Å. More preferably, the thickness is not less than 200 angstroms and not more than 500 angstroms. By forming the cathode electrode 4251 to be thin, the cathode electrode is in a semi-transmissive state, so that reflection is reduced. However, when the cathode electrode 4251 is thin, the resistance value increases.
[0055]
As a countermeasure, as shown in FIG. 425, a conductor film 4253 made of a transparent material is formed so as to be laminated on the cathode electrode 4251. As the conductor film 4253, ITO or IZO is exemplified. Note that the transparent conductive film 4253 may be a light-absorbing conductive film such as carbon. This is because reflection is suppressed by carbon or the like.
[0056]
The sealing thin film 111 is further formed on the transparent conductor film 4253, or fine beads 4252 are scattered directly on the transparent conductor film 4253. The diameter of the beads is preferably 1 μm or more and 10 μm or less. A fixing material 4254 for fixing the beads 4252 is formed thereon by coating or vapor deposition. The fixing material 4254, an inorganic material such as SiO2 or SiOx, or an organic material such as polyvinyl alcohol or polyimide can be used. Other than the acrylic resin, an epoxy adhesive, a polyester adhesive, or the like can be used. Note that the thickness of the fixing member 4254 is set to 100 μm or less.
[0057]
When depositing a thin film on the pixel electrode 105 or the like, the EL film 15 is preferably formed in an argon atmosphere. Further, by forming a carbon film with a thickness of 20 to 50 nm on ITO serving as the pixel electrode 105, the stability of the interface is improved, and the light emission luminance and light emission efficiency are improved. Further, it is needless to say that the EL film 15 is not limited to being formed by vapor deposition, but may be formed by inkjet. In particular, this inkjet method is effective for a polymer organic EL material. In this case, it is preferable to form a hydrophilic film at a position where the polymer organic EL material is applied.
[0058]
Since the polymer EL material is formed by the ink-jet method, it is necessary to apply the polymer EL material to the substrate 71 well. Basically, as shown in FIG. 429 (a), the periphery is surrounded by a bank 101, and a polymer EL material 4291 is applied inside the bank 101. However, as shown in FIG. 429 (a), when the periphery is surrounded by the bank 101, a portion where the high molecular EL material 4291 is not applied occurs as shown by C in the peripheral portion.
[0059]
In order to solve this problem, the present invention removes the portion D of the bank 101 (the bank 101 is interrupted) as shown in FIG. In this manner, by removing the four corners of the bank 101 in particular, the polymer EL material 4291 can be satisfactorily applied to the periphery of the pixel.
FIG. 428 illustrates the shape and arrangement of the bank 101 of the present invention. The embankment 101 is composed of embankments 101a scattered in dots in the vertical direction and embankments 101b scattered in dots in the horizontal direction.
[0060]
Note that, as shown in FIG. 430, even when the region to which the polymer EL material 4291 is applied is circular (other than a square), as shown in the figure, the bank 101 at the location C is removed. It is good to adopt.
[0061]
Hereinafter, in order to facilitate understanding of the structure of the EL display panel of the present invention, a method of manufacturing the organic EL display panel of the present invention will be described first.
[0062]
The substrate may be formed of sapphire glass in order to improve the heat dissipation of the sealing lid 85 and the substrate 71. Further, a thin film or a thick film having good heat conductivity may be formed. For example, use of a substrate on which a diamond thin film (DLC or the like) is formed is exemplified. Of course, a quartz glass substrate or a soda glass substrate may be used.
In addition, a ceramic substrate such as alumina, a metal plate made of copper or the like, or a metal film or a carbon film formed on an insulating film by vapor deposition or coating may be used. When the pixel electrode 105 is of a reflective type, light is emitted from the substrate surface direction as a substrate material. Therefore, in addition to a transparent or translucent material such as glass, quartz, and resin, a non-transmissive material such as stainless steel can be used.
[0063]
Further, a microlens may be formed or arranged outside or inside the sealing lid 85 and the substrate 71 corresponding to the pixel shape. By configuring the microlens, the directivity of light emitted from the EL film is narrowed, and high luminance can be realized.
[0064]
In the embodiment of the present invention, the cathode electrode 106 and the like are formed of a metal film. However, the present invention is not limited to this, and the cathode electrode 106 and the like may be formed of a transparent film such as ITO and IZO.
By making both the anode and cathode electrodes of the EL element 15 transparent, a transparent EL display panel can be constructed (of course, one may be formed of a light-transmitting metal film. An extremely thin metal film may be used as a cathode electrode, and a transparent conductive material such as ITO may be laminated on the cathode electrode.) By increasing the transmittance to about 80% without using a metal film, it is possible to configure so that the other side of the display panel can be seen almost transparently while displaying characters and pictures.
[0065]
Needless to say, a plastic substrate may be used for the sealing lids 85 and 71. The plastic substrate is hardly damaged and is lightweight, so that it is most suitable as a substrate for a display panel of a mobile phone. The plastic substrate is preferably used as a laminated substrate by bonding an auxiliary substrate to one surface of a base substrate serving as a core material with an adhesive. Of course, these substrates and the like are not limited to plates, and may be films having a thickness of 0.05 mm or more and 0.3 mm or less.
[0066]
It is preferable to use an alicyclic polyolefin resin as the substrate of the base substrate. As such alicyclic polyolefin resin, a single plate of ARTON manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. having a thickness of 200 μm is exemplified. Polyester resin, polyethylene resin or polyethersulfone resin with a hard coat layer with heat resistance, solvent resistance or moisture resistance function, and a gas barrier layer with air resistance function formed on one side of the base substrate An auxiliary substrate (or film or film) is disposed.
[0067]
When the substrate 71 and the like are formed of plastic as described above, the substrate 71 and the like are formed of a base substrate and an auxiliary substrate. On the other surface of the base substrate, an auxiliary substrate (or film or film) made of a polyether sulfone resin or the like on which a hard coat layer and a gas barrier layer are formed as described above is disposed. It is preferable that the angle between the optical slow axis of the auxiliary substrate and the optical slow axis of the auxiliary substrate be 90 degrees. Note that the base substrate and the auxiliary substrate are attached to each other with an adhesive or a pressure-sensitive adhesive to form a laminated substrate.
[0068]
It is preferable to use a UV (ultraviolet) curable acrylic resin as the adhesive. Further, it is preferable to use an acrylic resin having a fluorine group. In addition, an epoxy-based adhesive or a pressure-sensitive adhesive may be used. It is preferable to use an adhesive or pressure-sensitive adhesive having a refractive index of 1.47 or more and 1.54 or less. Further, it is preferable that the difference in the refractive index from the refractive index of the substrate is 0.03 or less. In particular, it is preferable that the adhesive be added with a light diffusing material such as titanium oxide as described above to function as a light scattering layer.
[0069]
When the auxiliary substrate and the auxiliary substrate are bonded to the base substrate, it is preferable that the angle between the optical slow axis of the auxiliary substrate and the optical slow axis of the auxiliary substrate be 45 degrees or more and 120 degrees or less. It is more preferable that the angle be 80 degrees or more and 100 degrees or less.
By setting the thickness within this range, the retardation generated in the auxiliary substrate and the auxiliary substrate such as polyether sulfone resin can be completely canceled in the laminated substrate. Therefore, the plastic substrate for a display panel can be handled as an isotropic substrate having no phase difference. Therefore, in the configuration using the circularly polarizing plate, the unevenness of the display panel due to the difference in the phase state does not occur. Needless to say, matters relating to the circularly polarizing plate are not limited to a plastic substrate, but are also effective for a glass substrate. This is because a decrease in contrast due to external light reflected on the substrate surface can be effectively suppressed.
[0070]
With this configuration, the versatility is significantly expanded as compared with a film substrate or a film laminated substrate having a phase difference. That is, by combining a retardation film, linearly polarized light can be converted into elliptically polarized light as designed. If there is a phase difference in a substrate or the like, an error from a design value occurs due to the phase difference.
[0071]
Here, as the hard coat layer, a polyester resin, an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, or the like can be used, and a stripe electrode (simple matrix EL display panel) or a pixel electrode (active matrix display panel) can be used. ) Also serves as the first undercoat layer of the transparent conductive film.
[0072]
As the gas barrier layer, an inorganic material such as SiO2 or SiOx, or an organic material such as polyvinyl alcohol or polyimide can be used. As the pressure-sensitive adhesive or the adhesive, an epoxy-based adhesive, a polyester-based adhesive, or the like can be used in addition to the acrylic-based adhesive described above. Note that the thickness of the adhesive layer is 100 μm or less. However, the thickness is preferably 10 μm or more in order to smooth the unevenness of the surface such as a substrate.
[0073]
The transistor 11 preferably employs an LDD (lightly doped drain) structure. In this specification, an EL element (described in various abbreviations such as OEL, PEL, PLED, and OLED) 15 will be described as an example of an EL element, but the present invention is not limited to this. It goes without saying that also applies.
[0074]
First, the active matrix method used for the organic EL display panel is as follows.
To be able to select specific pixels and provide necessary display information.
Two conditions must be satisfied that a current can flow through the EL element throughout one frame period.
[0075]
In order to satisfy these two conditions, in the conventional organic EL pixel configuration shown in FIG. 46, the first transistor 11b is a switching transistor for selecting a pixel, and the second transistor 11a is an EL element (EL film). A) a driving transistor for supplying a current to 15;
[0076]
When a gray scale is displayed using this configuration, it is necessary to apply a voltage corresponding to the gray scale as the gate voltage of the driving transistor 11a. Therefore, the variation in the ON current of the driving transistor 11a appears on the display as it is.
[0077]
The on-state current of a transistor is extremely uniform if it is a transistor formed of a single crystal, but it can be formed on an inexpensive glass substrate. , There are variations in the threshold value in the range of ± 0.2 V to 0.5 V. Therefore, the on-current flowing through the driving transistor 11a varies correspondingly, and the display becomes uneven. These irregularities occur not only due to variations in threshold voltage, but also due to the mobility of the transistor, the thickness of the gate insulating film, and the like. The characteristics also change due to the deterioration of the transistor 11.
[0078]
This phenomenon is not limited to the low-temperature polysilicon technology. Even in the high-temperature polysilicon technology having a process temperature of 450 degrees Celsius or more, a transistor or the like is formed using a semiconductor film grown by solid phase (CGS). It also occurs in things. Others also occur in organic transistors. It also occurs in amorphous silicon transistors.
[0079]
The present invention described below has a configuration or system that can cope with these technologies and take measures. In this specification, a transistor formed by a low-temperature polysilicon technology will be mainly described.
[0080]
Therefore, in the method of displaying a gray scale by writing a voltage as shown in FIG. 46, it is necessary to strictly control device characteristics in order to obtain a uniform display. However, current low-temperature polycrystalline polysilicon transistors and the like cannot satisfy the specification of suppressing this variation within a predetermined range.
[0081]
Specifically, the pixel structure of the EL display device of the present invention is formed by a plurality of transistors 11 each having at least four unit pixels and an EL element as shown in FIG.
The pixel electrode is configured to overlap with the source signal line. That is, an insulating film or a flattening film made of an acrylic material is formed on the source signal line 18 for insulation, and the pixel electrode 105 is formed on the insulating film. Such a configuration in which the pixel electrode is overlapped with at least a part of the source signal line 18 is called a high aperture (HA) structure. Unnecessary interference light and the like are reduced, and a favorable light emitting state can be expected.
[0082]
When the gate signal line (first scanning line) 17a is activated (an ON voltage is applied), a current value to be passed through the EL element 15 is supplied to the source through the transistor 11a for driving the EL element 15 and the switching transistor 11c. It flows from the driver circuit 14. Further, the transistor 11b is activated by applying the ON voltage to open the gate signal line 17a so as to short-circuit the gate and drain of the transistor 11a, and a capacitor connected between the gate and the source of the transistor 11a (capacitor, The gate voltage (or drain voltage) of the transistor 11a is stored in the storage capacitor (additional capacitor) 19 (see FIG. 3A).
[0083]
Note that the size of the capacitor (storage capacitance) 19 is preferably 0.2 pF or more and 2 pF or less, and particularly, the size of the capacitor (storage capacitance) 19 is preferably 0.4 pF or more and 1.2 pF or less. . The capacity of the capacitor 19 is determined in consideration of the pixel size. If the capacitance required for one pixel is Cs (pF) and the area occupied by one pixel (not the aperture ratio) is Sp (square μm), then 500 / S ≦ Cs ≦ 20,000 / S, and more preferably 1000 / S / Sp ≦ Cs ≦ 10000 / Sp. Since the gate capacitance of the transistor is small, Q here is the capacitance of the storage capacitance (capacitor) 19 alone.
[0084]
When the gate signal line 17a is inactive (OFF voltage is applied) and the gate signal line 17b is active, a current flow path includes the first transistor 11a, the transistor 11d connected to the EL element 15, and the EL element 15. The path is switched to an operation to flow the stored current to the EL element 15 (see FIG. 3B).
[0085]
This circuit has four transistors 11 in one pixel, and the gate of the transistor 11a is connected to the source of the transistor 11b. The gates of the transistors 11b and 11c are connected to a gate signal line 17a. The drain of the transistor 11b is connected to the source of the transistor 11c and the source of the transistor 11d, and the drain of the transistor 11c is connected to the source signal line 18. The gate of the transistor 11d is connected to the gate signal line 17b, and the drain of the transistor 11d is connected to the anode electrode of the EL element 15.
[0086]
In FIG. 1, all the transistors are configured by P-channel. The P-channel is somewhat lower in mobility than an N-channel transistor, but is preferable because it has a higher breakdown voltage and hardly causes deterioration. However, the present invention is not limited only to the configuration in which the EL element is configured by the P channel. You may comprise only N channels. Further, the configuration may be made using both the N channel and the P channel.
[0087]
Optimally, it is preferable that all the transistors 11 constituting the pixel are formed by P channels, and the built-in gate driver circuit 12 is also formed by P channels. By forming the array with only P-channel transistors in this way, the number of masks becomes five, and cost reduction and high yield can be realized.
[0088]
Hereinafter, in order to further facilitate understanding of the present invention, the configuration of the EL device of the present invention will be described with reference to FIG. The EL element configuration of the present invention is controlled by two timings. The first timing is a timing at which a necessary current value is stored. When the transistor 11b and the transistor 11c are turned on at this timing, the equivalent circuit is as shown in FIG. Here, a predetermined current Iw is written from the signal line. As a result, the transistor 11a has its gate and drain connected, and the current Iw flows through the transistor 11a and the transistor 11c. Therefore, the gate-source voltage of the transistor 11a is such that I1 flows.
[0089]
The second timing is when the transistors 11a and 11c are closed and the transistor 11d is opened, and the equivalent circuit at that time is as shown in FIG. The voltage between the source and the gate of the transistor 11a remains held. In this case, since the transistor 11a always operates in the saturation region, the current of Iw is constant.
[0090]
When operated in this way, the result is as shown in FIG. That is, reference numeral 51a in FIG. 5A indicates a pixel (row) (write pixel row) on the display screen 50 where current is programmed at a certain time. The pixels (rows) 51a are not lit (non-display pixels (rows)) as shown in FIG. The other pixels (rows) are display pixels (rows) 53 (current flows through the EL elements 15 of the pixels 16 in the display area 53, and the EL elements 15 emit light).
[0091]
In the case of the pixel configuration of FIG. 1, as shown in FIG. 3A, at the time of current programming, a program current Iw flows through the source signal line 18. The voltage is set (programmed) on the capacitor 19 so that the current Iw flows through the transistor 11a and the current flowing Iw is held. At this time, the transistor 11d is in an open state (off state).
[0092]
Next, during a period in which a current flows through the EL element 15, the transistors 11c and 11b are turned off and the transistor 11d operates as shown in FIG. That is, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and the transistors 11b and 11c are turned off. On the other hand, an on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b, turning on the transistor 11d.
[0093]
This timing chart is shown in FIG. In FIG. 4 and the like, the suffix in parentheses (for example, (1)) indicates the number of the pixel row. That is, the gate signal line 17a (1) indicates the gate signal line 17a of the pixel row (1).
In addition, * H (arbitrary symbols and numerical values are applied to “*” and indicate horizontal scanning line numbers) in the upper part of FIG. 4 indicates a horizontal scanning period. That is, 1H is the first horizontal scanning period. Note that the above items are for ease of explanation and are not limited (1H number, 1H cycle, order of pixel row number, and the like).
[0094]
As can be seen from FIG. 4, in each selected pixel row (selection period is 1H), when an ON voltage is applied to the gate signal line 17a, an OFF voltage is applied to the gate signal line 17b. I have. During this period, no current flows through the EL element 15 (non-lighting state). In an unselected pixel row, an off voltage is applied to the gate signal line 17a, and an on voltage is applied to the gate signal line 17b. Further, during this period, a current flows through the EL element 15 (lighting state).
[0095]
Note that the gate of the transistor 11a and the gate of the transistor 11c are connected to the same gate signal line 17a. However, the gate of the transistor 11a and the gate of the transistor 11c may be connected to different gate signal lines 17 (see FIG. 32). The number of gate signal lines for one pixel is three (the configuration in FIG. 1 is two). By individually controlling the ON / OFF timing of the gate of the transistor 11b and the ON / OFF timing of the gate of the transistor 11c, variation in the current value of the EL element 15 due to variation in the transistor 11a can be further reduced.
[0096]
When the gate signal line 17a and the gate signal line 17b are shared and the transistors 11c and 11d are of different conductivity types (N-channel and P-channel), the driving circuit can be simplified and the aperture ratio of the pixel can be improved. .
[0097]
With such a configuration, the write path from the signal line is turned off as the operation timing of the present invention. That is, when the predetermined current is stored, if there is a branch in the current flow path, an accurate current value is not stored in the capacitance (capacitor) between the source (S) and the gate (G) of the transistor 11a. By setting the transistor 11c and the transistor 11d to have different conductivity types, the transistor 11d can be turned on after the transistor 11c is turned off at the switching timing of the scanning line by controlling the thresholds of the transistors 11c and 11d.
[0098]
However, in this case, it is necessary to pay attention to the process because it is necessary to accurately control each other's threshold. The above-described circuit can be realized with at least four transistors. However, for more accurate timing control or as described later, the transistor 11e is cascaded as shown in FIG. The operation principle is the same even when the total number of transistors becomes four or more. With such a configuration including the transistor 11e, a current programmed through the transistor 11c can flow to the EL element 15 with higher accuracy.
[0099]
Note that the pixel configuration of the present invention is not limited to the configurations shown in FIGS. For example, the configuration may be as shown in FIG. FIG. 113 does not include the switching transistor 11d as compared with the configuration of FIG. Instead, a changeover switch 1131 is formed or arranged. The switch 11d in FIG. 1 has a function of controlling on / off (flow or not flow) of a current flowing from the driving transistor 11a to the EL element 15. As will be described in the following embodiments, in the present invention, the on / off control function of the transistor 11d is an important component. The configuration in FIG. 113 realizes the on / off function without forming the transistor 11d.
[0100]
In FIG. 113, the terminal a of the changeover switch 1131 is connected to the anode voltage Vdd. The voltage applied to the terminal a is not limited to the anode voltage Vdd, but may be any voltage that can turn off the current flowing through the EL element 15.
[0101]
The b terminal of the changeover switch 1131 is connected to a cathode voltage (shown as ground in FIG. 113). The voltage applied to the terminal b is not limited to the cathode voltage, but may be any voltage that can turn on the current flowing through the EL element 15.
[0102]
The cathode terminal of the EL element 15 is connected to the c terminal of the changeover switch 1131. Note that the changeover switch 1131 may be any switch having a function of turning on and off a current flowing through the EL element 15. Therefore, the position is not limited to the formation position in FIG. 113, and any path may be used as long as the current of the EL element 15 flows. The function of the switch is not limited, and any function may be used as long as the current flowing through the EL element 15 can be turned on and off. That is, in the present invention, any pixel configuration may be used as long as a switching unit capable of turning on and off a current flowing through the EL element 15 is provided in a current path of the EL element 15.
[0103]
Further, OFF does not mean a state in which no current flows completely. What is necessary is just to be able to reduce the current flowing through the EL element 15 more than usual. The same applies to other configurations of the present invention.
[0104]
The changeover switch 1131 can be easily realized by combining P-channel and N-channel transistors, and thus need not be described. For example, two analog switches may be formed. Of course, since the switch 1131 only turns on and off the current flowing through the EL element 15, it goes without saying that the switch 1131 can be formed by a P-channel transistor or an N-channel transistor.
[0105]
When the switch 1131 is connected to the terminal a, the voltage Vdd is applied to the cathode terminal of the EL element 15. Therefore, no current flows through the EL element 15 regardless of the voltage holding state of the gate terminal G of the driving transistor 11a. Therefore, the EL element 15 is turned off.
[0106]
When the switch 1131 is connected to the terminal b, the GND voltage is applied to the cathode terminal of the EL element 15. Therefore, a current flows through the EL element 15 according to the voltage state held at the gate terminal G of the driving transistor 11a. Therefore, the EL element 15 is turned on.
[0107]
As described above, in the pixel configuration of FIG. 113, the switching transistor 11d is not formed between the driving transistor 11a and the EL element 15. However, the lighting control of the EL element 15 can be performed by controlling the switch 1131.
[0108]
In the pixel configurations shown in FIGS. 1 and 2, there is one driving transistor 11a per pixel. The present invention is not limited to this, and a plurality of driving transistors 11a may be formed or arranged in one pixel. FIG. 116 shows the embodiment. In FIG. 116, two driving transistors 11a1 and 11a2 are formed in one pixel, and the gate terminals of the two driving transistors 11a1 and 11a2 are connected to a common capacitor 19. By forming a plurality of driving transistors 11a, there is an effect that the variation in programmed current is reduced. Other configurations are the same as those in FIG.
[0109]
1 and 2 show that the current output from the driving transistor 11a flows through the EL element 15, and the current is turned on / off by a switching transistor 11d disposed between the driving transistor 11a and the EL element 15. However, the present invention is not limited to this. For example, the configuration in FIG. 117 is exemplified.
[0110]
In the embodiment of FIG. 117, the current flowing through the EL element 15 is controlled by the driving transistor 11a. Turning on and off the current flowing through the EL element 15 is controlled by the switching transistor 11d arranged between the Vdd terminal and the EL element 15. Therefore, in the present invention, the arrangement of the switching transistor 11d may be anywhere, and any arrangement can be used as long as the current flowing through the EL element 15 can be controlled.
[0111]
The variation in the characteristics of the transistor 11a has a correlation with the transistor size. In order to reduce variation in characteristics, it is preferable that the channel length of the first transistor 11a be greater than or equal to 5 μm and less than or equal to 100 μm. More preferably, the channel length of the first transistor 11a is preferably greater than or equal to 10 μm and less than or equal to 50 μm. This is considered to be because, when the channel length L is increased, the number of grain boundaries included in the channel increases, so that the electric field is relaxed and the kink effect is suppressed.
[0112]
As described above, according to the present invention, the current flowing through the EL element 15 is controlled on the path through which the current flows into the EL element 15 or the path through which the current flows from the EL element 15 (that is, the current path of the EL element 15). The circuit means is configured or formed or arranged.
[0113]
Even in the case of the current mirror method which is one of the current programming methods, as shown in FIG. 114, by forming or disposing a transistor 11g as a switching element between the driving transistor 11b and the EL element 15, 15 can be turned on and off (can be controlled). Of course, the transistor 11g may be replaced with the switch 1131 in FIG.
[0114]
Although the switching transistors 11d and 11c in FIG. 114 are connected to one gate signal line 17a, as shown in FIG. 115, the transistor 11c is controlled by the gate signal line 17a1, and the transistor 11d is connected to the gate signal line 17a. You may comprise so that it may control by the line 17a2. The versatility of the control of the pixel 16 is higher in the configuration of FIG.
[0115]
As shown in FIG. 42A, the transistors 11b and 11c may be formed by N-channel transistors. As shown in FIG. 42B, the transistors 11c and 11d may be formed by P-channel transistors.
[0116]
An object of the invention of this patent is to propose a circuit configuration in which variation in transistor characteristics does not affect display, and for that purpose, four or more transistors are required.
When determining circuit constants based on these transistor characteristics, it is difficult to determine appropriate circuit constants unless the characteristics of the four transistors are uniform. When the channel direction is horizontal and vertical with respect to the major axis direction of the laser irradiation, the threshold and the mobility of the transistor characteristics are formed differently. The degree of variation is the same in both cases. The mobility and the average value of the threshold are different between the horizontal direction and the vertical direction. Therefore, it is desirable that the channel directions of all the transistors forming the pixel be the same.
[0117]
When the capacitance value of the storage capacitor 19 is Cs and the off-state current value of the second transistor 11b is Ioff, it is preferable that the following expression is satisfied.
[0118]
3 <Cs / Ioff <24
More preferably, it is preferable to satisfy the following expression.
[0119]
6 <Cs / Ioff <18
By setting the off-state current of the transistor 11b to 5 pA or less, the change in the value of the current flowing through the EL can be suppressed to 2% or less. This is because, when the leak current increases, the charge stored between the gate and the source (both ends of the capacitor) cannot be held for one field in the voltage non-writing state. Therefore, if the storage capacity of the capacitor 19 is large, the allowable amount of the off-current becomes large. By satisfying the above expression, the variation of the current value between adjacent pixels can be suppressed to 2% or less.
[0120]
Further, it is preferable that the transistor forming the active matrix is formed as a p-channel polysilicon thin film transistor, and the transistor 11b has a multi-gate structure in which the transistor is a dual gate or more. Since the transistor 11b functions as a switch between the source and the drain of the transistor 11a, a characteristic having an ON / OFF ratio as high as possible is required. When the gate structure of the transistor 11b is a multi-gate structure equal to or greater than the dual-gate structure, characteristics with a high ON / OFF ratio can be realized.
[0121]
The semiconductor film forming the transistor 11 of the pixel 16 is generally formed by laser annealing in a low-temperature polysilicon technique. This variation in the conditions of the laser annealing results in variations in the characteristics of the transistor 11. However, if the characteristics of the transistors 11 in one pixel 16 match, in the method of performing the current programming shown in FIG. 1 or the like, it is possible to drive the EL element 15 so that a predetermined current flows through the EL element 15. This is an advantage over voltage programming. It is preferable to use an excimer laser as the laser.
[0122]
In the present invention, the formation of the semiconductor film is not limited to the laser annealing method, but may be a thermal annealing method or a method using solid phase (CGS) growth. In addition, it is needless to say that the present invention is not limited to the low-temperature polysilicon technology, but may use the high-temperature polysilicon technology. Further, a semiconductor film formed using an amorphous silicon technique may be used.
[0123]
To solve this problem, in the present invention, as shown in FIG. 7, a laser irradiation spot (laser irradiation range) 72 during annealing is irradiated in parallel to the source signal line 18. Further, the laser irradiation spot 72 is moved so as to coincide with one pixel column. Of course, the present invention is not limited to one pixel row. For example, a laser beam may be applied to RGB in FIG. 55 in units of one pixel 16 (in this case, three pixel rows). Further, a plurality of pixels may be irradiated simultaneously. Needless to say, the movements of the laser irradiation ranges may overlap (normally, the moving laser beam irradiation ranges usually overlap).
[0124]
The pixels are formed so as to have a square shape with three pixels of RGB. Therefore, each of the R, G, and B pixels has a vertically long pixel shape. Therefore, by making the laser irradiation spot 72 vertically long and performing annealing, it is possible to prevent the characteristic variation of the transistor 11 from occurring in one pixel. Further, the characteristics (mobility, Vt, S value, and the like) of the transistor 11 connected to one source signal line 18 can be made uniform (that is, the characteristics are different from those of the transistor 11 of the adjacent source signal line 18). However, the characteristics of the transistor 11 connected to one source signal line can be made substantially equal).
[0125]
In the configuration of FIG. 7, three panels are formed so as to be vertically arranged within the range of the length of the laser irradiation spot 72. The annealing device that irradiates the laser irradiation spot 72 recognizes the positioning markers 73a and 73b of the glass substrate 74 (automatic positioning by pattern recognition) and moves the laser irradiation spot 72. Recognition of the positioning marker 73 is performed by a pattern recognition device. The annealing device (not shown) recognizes the positioning marker 73 and determines the position of the pixel row (so that the laser irradiation range 72 is parallel to the source signal line 18). The laser irradiation spot 72 is irradiated so as to overlap the pixel column position, and annealing is sequentially performed.
[0126]
The laser annealing method (a method of irradiating a linear laser spot parallel to the source signal line 18) described with reference to FIG. 7 is preferably employed particularly in a current programming method of an organic EL display panel. This is because the characteristics of the transistor 11 match in the direction parallel to the source signal line (the characteristics of pixel transistors adjacent in the vertical direction are similar). Therefore, a change in the voltage level of the source signal line during current driving is small, and insufficient current writing is unlikely to occur.
[0127]
For example, in the case of white raster display, since the currents flowing through the transistors 11a of the adjacent pixels are almost the same, the change in the amplitude of the current output from the source driver IC 14 is small. If the characteristics of the transistor 11a in FIG. 1 are the same and the current values for current programming in each pixel are equal in the pixel column, the potential of the source signal line 18 during current programming is constant. Therefore, no fluctuation in the potential of the source signal line 18 occurs. If the characteristics of the transistors 11a connected to one source signal line 18 are substantially the same, the potential fluctuation of the source signal line 18 is small. This is the same for other current programming type pixel configurations such as FIG. 38 (that is, it is preferable to apply the manufacturing method of FIG. 7).
[0128]
Furthermore, uniform image display (because display unevenness mainly due to variations in transistor characteristics hardly occurs) can be realized by a method of simultaneously writing a plurality of pixel rows described in FIGS. In FIG. 27 and the like, a plurality of pixel rows are simultaneously selected. Therefore, if the transistors in adjacent pixel rows are uniform, the transistor characteristic unevenness in the vertical direction can be absorbed by the source driver circuit 14.
[0129]
In FIG. 7, the source driver circuit 14 is illustrated as being mounted with an IC chip. However, the present invention is not limited to this. The source driver circuit 14 may be formed in the same process as the pixel 16. Needless to say.
[0130]
In the present invention, in particular, the threshold voltage Vth2 of the driving transistor 11b is set so as not to be lower than the threshold voltage Vth1 of the corresponding driving transistor 11a in the pixel. For example, the gate length L2 of the transistor 11b is made longer than the gate length L1 of the transistor 11a so that Vth2 does not become lower than Vth1 even if the process parameters of these thin film transistors change. This makes it possible to suppress minute current leakage.
[0131]
The above items can also be applied to the pixel configuration of the current mirror shown in FIG. In FIG. 38, the pixel circuit and the data line data are controlled by controlling the gate signal line 17a1 in addition to the driving transistor 11a that controls the driving current flowing through the light emitting element including the EL element 15 and the driving transistor 11a through which the signal current flows. The take-in transistor 11c to be connected or cut off, the switching transistor 11d for short-circuiting the gate and drain of the transistor 11a during the writing period by controlling the gate signal line 17a2, and the gate-source voltage of the transistor 11a are retained even after the writing is completed. And a EL element 15 as a light emitting element.
[0132]
In FIG. 38, the transistors 11c and 11d are configured by N-channel transistors, and the other transistors are configured by P-channel transistors. However, this is an example, and is not necessarily required to be as described above. The capacitor Cs has one terminal connected to the gate of the transistor 11a and the other terminal connected to Vdd (power supply potential). However, the capacitance Cs is not limited to Vdd and may have any constant potential. The cathode (cathode) of the EL element 15 is connected to the ground potential.
[0133]
Next, the EL display panel or the EL display device of the present invention will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram focusing on the circuit of the EL display device. The pixels 16 are arranged or formed in a matrix. Each pixel 16 is connected to a source driver circuit 14 that outputs a current for performing a current program for each pixel. At the output stage of the source driver circuit 14, a current mirror circuit corresponding to the number of bits of the video signal is formed (described later). For example, in the case of 64 gradations, 63 current mirror circuits are formed on each source signal line, and a desired current can be applied to the source signal line 18 by selecting the number of these current mirror circuits. (See FIG. 48).
[0134]
The minimum output current of one current mirror circuit is set to 10 nA or more and 50 nA. In particular, the minimum output current of the current mirror circuit is preferably 15 nA or more and 35 nA. This is to ensure the accuracy of the transistors constituting the current mirror circuit in the source driver IC 14.
[0135]
Further, a precharge or discharge circuit for forcibly releasing or charging the electric charge of the source signal line 18 is incorporated. It is preferable that the voltage (current) output value of the precharge or discharge circuit for forcibly releasing or charging the electric charge of the source signal line 18 can be set independently for R, G, and B. This is because the threshold value of the EL element 15 differs between RGB (for the precharge circuit, refer to FIGS. 65 and 67 and the description thereof).
[0136]
It is known that EL elements have large temperature-dependent characteristics (temperature characteristics). A non-linear element such as a thermistor or a posistor that changes the output current is added to the current mirror circuit in order to adjust the change in light emission luminance due to the temperature characteristic. Adjust (change) the current.
[0137]
In the present invention, the source driver 14 is formed of a semiconductor silicon chip, and is connected to the terminal of the source signal line 18 of the substrate 71 by glass-on-chip (COG) technology. The mounting of the source driver 14 is not limited to the COG technology, and the source driver IC 14 or the like described above may be mounted on a chip-on-film (COF) technology and connected to a signal line of a display panel. Further, the drive IC may have a three-chip configuration by separately manufacturing the power supply IC 82.
[0138]
On the other hand, the gate driver circuit 12 is formed by low-temperature polysilicon technology. That is, they are formed in the same process as the transistor of the pixel. This is because the internal structure is easier and the operating frequency is lower than that of the source driver circuit 14. Therefore, even if it is formed by low-temperature polysilicon technology, it can be easily formed, and a narrow frame can be realized. Of course, it goes without saying that the gate driver circuit 12 may be formed of a silicon chip and mounted on the substrate 71 using COG technology or the like. Further, switching elements such as pixel transistors, gate drivers, and the like may be formed by high-temperature polysilicon technology, or may be formed of an organic material (organic transistor).
[0139]
The gate driver circuit 12 includes a shift register circuit 61a for the gate signal line 17a and a shift register circuit 61b for the gate signal line 17b. Each shift register circuit 61 is controlled by positive-phase and negative-phase clock signals (CLKxP, CLKxN) and a start pulse (STx) (see FIG. 6). In addition, it is preferable to add an enable (ENABL) signal for controlling the output and non-output of the gate signal line, and an up-down (UPDWM) signal for reversing the shift direction. In addition, it is preferable to provide an output terminal or the like for confirming that the start pulse is shifted to the shift register and output. The shift timing of the shift register is controlled by a control signal from the control IC 81. Further, a level shift circuit for performing level shift of external data is incorporated.
[0140]
Since the buffer capacity of the shift register circuit 61 is small, the gate signal line 17 cannot be directly driven. Therefore, at least two or more inverter circuits 62 are formed between the output of the shift register circuit 61 and the output gate 63 for driving the gate signal line 17.
[0141]
The same applies to the case where the source driver 14 is formed directly on the substrate 71 by a polysilicon technique such as a low-temperature polysilicon, and between the gate of an analog switch such as a transfer gate for driving the source signal line 18 and the shift register of the source driver circuit 14. A plurality of inverter circuits are formed. The following items (the output of the shift register and the output stage for driving the signal lines (the items relating to the inverter circuit disposed between the output stages such as the output gate and the transfer gate)) are common to the source drive and gate drive circuits. is there.
[0142]
For example, FIG. 6 shows that the output of the source driver 14 is directly connected to the source signal line 18. However, in practice, the output of the shift register of the source driver is connected to a multi-stage inverter circuit, and The output is connected to the gate of an analog switch such as a transfer gate.
The inverter circuit 62 includes a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor. As described above, the inverter circuit 62 is connected in multiple stages to the output terminal of the shift register circuit 61 of the gate driver circuit 12, and the final output is connected to the output gate circuit 63. Note that the inverter circuit 62 may be configured with only the P channel. However, in this case, a simple gate circuit may be used instead of the inverter.
[0143]
FIG. 8 is a configuration diagram of the supply of signals and voltages of the display device of the present invention or a configuration diagram of the display device. Signals (power wiring, data wiring, etc.) supplied from the control IC 81 to the source driver circuit 14 a are supplied via the flexible substrate 84.
[0144]
In FIG. 8, the control signal of the gate driver circuit 12 is generated by the control IC, and is applied to the gate driver circuit 12 after the level shift is performed by the source driver 14. Since the drive voltage of the source driver 14 is 4 to 8 (V), the control signal having the 3.3 (V) amplitude output from the control IC 81 is converted into a 5 (V) amplitude that can be received by the gate driver circuit 12. Can be.
[0145]
Although 14 is described as a source driver in FIG. 8 and the like, not only a simple driver but also a power supply circuit, a buffer circuit (including a circuit such as a shift register), a data conversion circuit, a latch circuit, a command decoder, a shift circuit, an address A conversion circuit, an image memory, and the like may be incorporated. It goes without saying that the three-side free configuration or configuration, drive method, or the like described in FIG. 9 or the like can be applied to the configuration described in FIG. 8 or the like.
[0146]
When the display panel is used for an information display device such as a mobile phone, as shown in FIG. 9, the source driver IC (circuit) 14 and the gate driver IC (circuit) 12 are mounted (formed) on one side of the display panel. (Note that this form of mounting (forming) a driver IC (circuit) on one side is referred to as a three-side free configuration (structure). Conventionally, a gate driver IC 12 is mounted on the X side of the display area, and The source driver IC 14 was mounted on the side). This is because the center line of the screen 50 is easily designed to be at the center of the display device, and the mounting of the driver IC is also easy. Note that the gate driver circuit may be manufactured with a three-sided free structure using high-temperature polysilicon or low-temperature polysilicon technology (that is, at least one of the source driver circuit 14 and the gate driver circuit 12 in FIG. It is formed directly on the substrate 71 by a technique).
[0147]
The three-side free configuration means not only a configuration in which an IC is directly mounted or formed on the substrate 71 but also a film (TCP, TAB technology, etc.) on which a source driver IC (circuit) 14, a gate driver IC (circuit) 12, and the like are attached. ) Is attached to one side (or almost one side) of the substrate 71. In other words, it means a configuration, arrangement, or all similar structures in which an IC is not mounted or mounted on two sides.
[0148]
When the gate driver circuit 12 is arranged beside the source driver circuit 14 as shown in FIG. 9, the gate signal line 17 needs to be formed along the side C.
[0149]
In FIG. 9 and the like, the portions shown by thick solid lines indicate the portions where the gate signal lines 17 are formed in parallel. Therefore, the gate signal lines 17 corresponding to the number of the scanning signal lines are formed in parallel in the part b (the lower part of the screen), and one gate signal line 17 is formed in the part a (the upper part of the screen).
[0150]
The pitch of the gate signal lines 17 formed on the side C is 5 μm or more and 12 μm or less.
If it is less than 5 μm, noise will be added to the adjacent gate signal line due to the influence of parasitic capacitance. According to the experiment, the influence of the parasitic capacitance is remarkably generated at 7 μm or less. Further, when the diameter is less than 5 μm, image noise such as a beat is generated on the display screen. In particular, the occurrence of noise differs between the left and right sides of the screen, and it is difficult to reduce this beat-like image noise. On the other hand, when the reduction exceeds 12 μm, the frame width D of the display panel becomes too large and is not practical.
[0151]
In order to reduce the above-described image noise, a grant pattern (a conductive pattern fixed at a fixed voltage or set to a stable potential as a whole) is arranged below or above the portion where the gate signal line 17 is formed. This can be reduced. In addition, a shield plate (shield foil (a conductive pattern fixed at a fixed voltage or set to a stable potential as a whole)) provided separately may be disposed on the gate signal line 17.
[0152]
The gate signal line 17 on the side C in FIG. 9 may be formed by an ITO electrode, but is preferably formed by laminating ITO and a metal thin film in order to reduce resistance. In addition, it is preferable to form a metal film. When laminating with ITO, a titanium film is formed on the ITO, and aluminum or an alloy thin film of aluminum and molybdenum is formed thereon. Alternatively, a chromium film is formed on ITO. In the case of a metal film, it is formed of an aluminum thin film or a chromium thin film. The above is the same in other embodiments of the present invention.
[0153]
In FIG. 9 and the like, the gate signal lines 17 and the like are arranged on one side of the display area. However, the present invention is not limited to this, and they may be arranged on both sides. For example, the gate signal line 17a may be arranged (formed) on the right side of the display screen 50 and the gate signal line 17b may be arranged (formed) on the left side of the display screen 50. The above is the same in other embodiments.
[0154]
Further, the source driver IC 14 and the gate driver IC 12 may be integrated into one chip. If one chip is used, only one IC chip needs to be mounted on the display panel. Therefore, the mounting cost can be reduced. Also, various voltages used in the one-chip driver IC can be generated simultaneously.
[0155]
The source driver IC 14 and the gate driver IC 12 are fabricated on a semiconductor wafer such as silicon and mounted on a display panel. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, this may be done.
[0156]
The pixels have three primary colors of R, G, and B, but are not limited thereto, and may have three colors of cyan, yellow, and magenta. Further, two colors of B and yellow may be used. Of course, it may be a single color. Further, six colors of R, G, B, cyan, yellow, and magenta may be used. R, G, B, cyan, and magenta may be used. These are natural colors, the color reproduction range is expanded, and good display can be realized. As described above, the EL display device of the present invention is not limited to the one that performs color display using the three primary colors of RGB.
[0157]
There are mainly three methods for colorizing an organic EL display panel, and the color conversion method is one of them. It is sufficient to form a single layer of only blue as the light emitting layer, and the remaining green and red necessary for full colorization are created by color conversion from blue light. Therefore, there is an advantage that there is no need to separately apply each layer of RGB, and it is not necessary to prepare organic EL materials of each color of RGB. The color conversion method does not lower the yield unlike the color separation method. The EL display panel and the like of the present invention can be applied to any of these methods.
[0158]
Further, pixels emitting white light may be formed in addition to the three primary colors. A pixel emitting white light can be realized by manufacturing (forming or forming) by stacking structures of R, G, and B light emission. One set of pixels includes three primary colors of RGB and a pixel 16W that emits white light. By forming a pixel that emits white light, it becomes easier to express white peak luminance. Therefore, it is possible to realize a bright image display.
[0159]
Even when a set of pixels includes three primary colors such as RGB, it is preferable that the areas of the pixel electrodes of each color be different. Of course, if the luminous efficiency of each color is well-balanced and the color purity is well-balanced, the same area may be used. However, if the balance of one or more colors is poor, it is preferable to adjust the pixel electrode (light emitting area).
The electrode area of each color may be determined based on the current density. In other words, when the white balance is adjusted within the range of the color temperature of 7000 K (Kelvin) or more and 12000 K or less, the difference of the current density of each color is set within ± 30%. More preferably, it is within ± 15%. For example, if the current density is 100 A / square meter, the three primary colors are set to be 70 A / square meter or more and 130 A / square meter or less. More preferably, all three primary colors are set to be 85 A / square meter or more and 115 A / square meter or less.
[0160]
The EL element 15 is a self light emitting element. When light due to this light emission enters a transistor as a switching element, a photoconductor phenomenon (photocon) occurs.
The photocon is a phenomenon in which leakage (off-leakage) when a switching element such as a transistor is off due to photoexcitation increases.
[0161]
In order to address this problem, in the present invention, a light-shielding film below the gate driver circuit 12 (or the source driver 14 in some cases) and the pixel transistor 11 is formed. The light-shielding film is formed of a thin metal film such as chromium and has a thickness of 50 nm or more and 150 nm or less. If the film thickness is small, the light-shielding effect is poor, and if the film thickness is large, unevenness occurs, making it difficult to pattern the upper transistor 11A1.
[0162]
The gate driver circuit 12 and the like should suppress the entry of light not only from the back surface but also from the front surface. This is because a malfunction occurs due to the influence of the photocon. Therefore, in the present invention, when the cathode electrode is a metal film, the cathode electrode is also formed on the surface of the driver 12 and the like, and this electrode is used as a light shielding film.
[0163]
However, if a cathode electrode is formed on the driver 12, the driver may malfunction due to an electric field from the cathode electrode, or electrical contact between the cathode electrode and the driver circuit may occur. In order to address this problem, in the present invention, at least one layer, preferably a plurality of layers of EL films are formed on the gate driver circuit 12 and the like at the same time when the EL films on the pixel electrodes are formed.
[0164]
When the terminals of one or more transistors 11 of the pixel or the transistor 11 and the signal line are short-circuited, the EL element 15 may always be a bright spot to be lit. Since the bright spot is visually prominent, it needs to be turned into a black spot (non-lighting). For the bright spot, the corresponding pixel 16 is detected, and the capacitor 19 is irradiated with laser light to short-circuit the terminals of the capacitor. Therefore, the charge cannot be held in the capacitor 19, so that the transistor 11a can prevent the current from flowing. It is desirable to remove the cathode film at the position where the laser beam is irradiated. This is to prevent a short circuit between the terminal electrode of the capacitor 19 and the cathode film due to laser irradiation.
[0165]
The defect of the transistor 11 of the pixel 16 affects the source driver IC 14 and the like. For example, in FIG. 45, when a source-drain (SD) short 452 occurs in the driving transistor 11a, the Vdd voltage of the panel is applied to the source driver IC 14. Therefore, it is preferable that the power supply voltage of the source driver IC 14 is equal to or higher than the power supply voltage Vdd of the panel. It is preferable that the reference current used in the source driver IC be adjusted by the electronic regulator 451.
[0166]
When the SD short 452 occurs in the transistor 11a, an excessive current flows through the EL element 15. That is, the EL element 15 is always in a lighting state (bright point). Bright spots are prominent as defects. For example, in FIG. 45, when the source-drain (SD) short-circuit of the transistor 11a occurs, a current always flows from the Vdd voltage to the EL element 15 regardless of the magnitude of the gate (G) terminal potential of the transistor 11a ( When the transistor 11d is on). Therefore, it becomes a bright spot.
[0167]
On the other hand, if an SD short occurs in the transistor 11a, the Vdd voltage is applied to the source signal line 18 and the Vdd voltage is applied to the source driver 14 when the transistor 11c is in the on state. If the power supply voltage of the source driver 14 is equal to or lower than Vdd, the withstand voltage may be exceeded and the source driver 14 may be broken. Therefore, the power supply voltage of the source driver 14 is preferably equal to or higher than the Vdd voltage (the higher voltage of the panel).
[0168]
An SD short circuit of the transistor 11a may cause not only a point defect but also a destruction of a source driver circuit of the panel, and a bright spot is conspicuous, resulting in a panel failure. Therefore, it is necessary to cut the wiring connecting the transistor 11a and the EL element 15 to make the bright spot a black spot defect. This cutting is preferably performed using an optical means such as a laser beam.
[0169]
Hereinafter, the driving method of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the gate signal line 17a is turned on during the row selection period (here, the transistor 11 in FIG. 1 is a p-channel transistor and turned on at a low level), and the gate signal line 17b is turned off during the non-selection period. Sometimes, it becomes conductive.
[0170]
The source signal line 18 has a parasitic capacitance (not shown). The parasitic capacitance is generated due to the capacitance at the cross section between the source signal line 18 and the gate signal line 17, the channel capacitance of the transistors 11b and 11c, and the like.
[0171]
Assuming that the time t required for changing the current value of the source signal line 18 is C, the voltage of the source signal line is V, and the current flowing through the source signal line is I, t = C · V / I. Being able to increase the value ten times can reduce the time required for changing the current value to nearly one-tenth. Alternatively, even if the parasitic capacitance of the source signal line 18 increases tenfold, it can be changed to a predetermined current value. Therefore, it is effective to increase the current value in order to write a predetermined current value within a short horizontal scanning period.
[0172]
When the input current is increased by a factor of ten, the output current also increases by a factor of ten, and the luminance of the EL increases by a factor of ten. To obtain a predetermined luminance, the conduction period of the transistor 17d in FIG. Is set to 1/10, so that a predetermined luminance is displayed. Note that the explanation is given by exemplifying 10 times for easy understanding. Needless to say, it is not limited to 10 times.
[0173]
That is, in order to sufficiently charge and discharge the parasitic capacitance of the source signal line 18 and to program the transistor 11a of the pixel 16 with a predetermined current value, it is necessary to output a relatively large current from the source driver 14. However, when such a large current flows through the source signal line 18, the current value is programmed into the pixel, and a large current flows to the EL element 15 with respect to a predetermined current. For example, if programming is performed with a 10-fold current, a 10-fold current naturally flows through the EL element 15, and the EL element 15 emits light with a 10-fold luminance. In order to achieve a predetermined light emission luminance, the time that flows through the EL element 15 may be reduced to 1/10. By driving in this manner, the parasitic capacitance of the source signal line 18 can be sufficiently charged and discharged, and a predetermined light emission luminance can be obtained.
[0174]
Note that a 10-fold current value is written to the transistor 11a of the pixel (accurately, the terminal voltage of the capacitor 19 is set), and the ON time of the EL element 15 is reduced to 1/10, but this is an example. In some cases, a 10-fold current value may be written to the transistor 11a of the pixel to reduce the ON time of the EL element 15 to 1/5. Conversely, a 10-fold current value may be written to the transistor 11a of the pixel, and the ON time of the EL element 15 may be reduced by half.
[0175]
The present invention is characterized in that the pixel is driven in such a manner that the write current to the pixel is set to a value other than a predetermined value and the current flowing through the EL element 15 is intermittent. In this specification, for the sake of simplicity, a description will be given assuming that an N-fold current value is written to the transistor 11 of the pixel and the ON time of the EL element 15 is reduced to 1 / N times. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that an N1 times current value is written to the transistor 11 of the pixel, and the ON time of the EL element 15 may be 1 / (N2) times (different from N1 and N2). .
[0176]
In the white raster display, it is assumed that the average luminance in one field (frame) period of the display screen 50 is B0. At this time, the current (voltage) programming is performed such that the luminance B1 of each pixel 16 is higher than the average luminance B0. In addition, the driving method is such that the non-display area 53 is generated in at least one field (frame) period. Therefore, in the driving method of the present invention, the average luminance during one field (frame) period is lower than B1.
[0177]
The intermittent intervals (non-display area 52 / display area 53) are not limited to equal intervals. For example, it may be random (as long as the display period or the non-display period is a predetermined value (constant ratio) as a whole). In addition, RGB may be different. That is, the driving method of the present invention may be adjusted (set) so that the R, G, B display period or the non-display period has a predetermined value (constant ratio) so that the white (white) balance is optimal. 1 / N will be described as 1 / N with reference to 1F (one field or one frame). However, it is needless to say that there is a time during which one pixel row is selected and a current value is programmed (usually, one horizontal scanning period (1H)), and an error occurs depending on a scanning state.
[0178]
For example, the current may be programmed in the pixel 16 with N = 10 times the current, and the EL element 15 may be turned on for 1/5 period. The EL element 15 is turned on with 10/5 = 2 times the luminance. The current may be programmed into the pixel 16 with N = 2 times the current, and the EL element 15 may be turned on for a period of 4. The EL element 15 is lit at a luminance of 2/4 = 0.5 times. In other words, in the present invention, programming is performed with a current that is not N = 1 times, and a display other than the state of always lighting (1/1, that is, not intermittent display) is performed. Further, the driving method is such that the current supplied to the EL element 15 is turned off at least once in one frame (or one field) period. In addition, the driving method is such that the pixel 16 is programmed with a current larger than a predetermined value, and at least intermittent display is performed.
[0179]
The organic (inorganic) EL display device also has a problem that a display method is fundamentally different from a display such as a CRT which displays an image as a set of line displays by an electron gun. That is, in the EL display device, the current (voltage) written to the pixel is held during the period of 1F (one field or one frame). Therefore, there is a problem that when displaying a moving image, the outline of a displayed image is blurred.
[0180]
In the present invention, a current flows through the EL element 15 only during the 1F / N period, and does not flow during the other period (1F (N-1) / N). Consider a case in which this driving method is implemented and one point on the screen is observed. In this display state, image data display and black display (non-lighting) are repeatedly displayed every 1F. That is, the image data display state is temporally intermittent display state. When the moving image data display is viewed in the intermittent display state, a good display state can be realized without blurring of the outline of the image. That is, it is possible to realize moving image display close to a CRT.
[0181]
According to the driving method of the present invention, intermittent display is realized. However, the intermittent display only needs to perform on / off control of the transistor 11d in a 1H cycle. Therefore, since the main clock of the circuit is not different from the conventional one, the power consumption of the circuit does not increase. The liquid crystal display panel requires an image memory to realize intermittent display. In the present invention, image data is held in each pixel 16. Therefore, an image memory for performing intermittent display is unnecessary.
[0182]
According to the present invention, the current flowing to the EL element 15 is controlled only by turning on / off the switching transistor 11d or the transistor 11e. That is, even if the current Iw flowing through the EL element 15 is turned off, the image data is held in the capacitor 19 as it is. Therefore, when the switching transistor 11d and the like are turned on at the next timing and a current flows through the EL element 15, the flowing current is the same as the previously flowing current value. In the present invention, it is not necessary to increase the main clock of the circuit even when black insertion (intermittent display such as black display) is realized. In addition, there is no need for an image memory because it is not necessary to extend the time axis. In addition, the EL element 15 has a short time from application of a current to emission of light, and responds at high speed. Therefore, it is possible to solve the problem of displaying a moving image, which is a problem of a conventional data holding type display panel (a liquid crystal display panel, an EL display panel, and the like) which is suitable for displaying a moving image and performing intermittent display.
[0183]
Further, when the wiring length of the source signal line 18 is increased and the parasitic capacitance of the source signal line 18 is increased in a large display device, it is possible to cope with the problem by increasing the N value. When the value of the program current applied to the source signal line 18 is N times, the conduction period of the gate signal line 17b (transistor 11d) may be set to 1F / N. Accordingly, the present invention can be applied to a large display device such as a television and a monitor.
[0184]
Hereinafter, the driving method of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The parasitic capacitance of the source signal line 18 is generated by a coupling capacitance between adjacent source signal lines 18, a buffer output capacitance of the source drive IC (circuit) 14, a cross capacitance between the gate signal line 17 and the source signal line 18, and the like. This parasitic capacitance is usually 10 pF or more. In the case of voltage driving, since a voltage is applied to the source signal line 18 with low impedance from the source driver IC 14, even if the parasitic capacitance is somewhat large, there is no problem in driving.
[0185]
However, in the case of current driving, particularly for displaying an image at a black level, it is necessary to program the capacitor 19 of the pixel with a very small current of 20 nA or less. Therefore, when the parasitic capacitance is generated with a magnitude equal to or larger than a predetermined value, the time required for programming one pixel row (usually within 1H, but is not limited to 1H since two pixel rows may be written simultaneously). ), The parasitic capacitance cannot be charged and discharged. If charge and discharge cannot be performed in the 1H period, writing to the pixel will be insufficient, and the resolution will not be high.
[0186]
In the case of the pixel configuration of FIG. 1, as shown in FIG. 3A, at the time of current programming, a program current Iw flows through the source signal line 18. The voltage is set (programmed) on the capacitor 19 so that the current Iw flows through the transistor 11a and the current flowing Iw is held. At this time, the transistor 11d is in an open state (off state).
[0187]
Next, during a period in which a current flows through the EL element 15, the transistors 11c and 11b are turned off and the transistor 11d operates as shown in FIG. That is, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and the transistors 11b and 11c are turned off. On the other hand, an on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b, turning on the transistor 11d.
[0188]
Now, assuming that the current I1 is N times the current (predetermined value) originally flowing, the current flowing through the EL element 15 in FIG. 3B also becomes Iw. Therefore, the EL element 15 emits light at a luminance 10 times the predetermined value. That is, as shown in FIG. 12, as the magnification N increases, the display luminance B of the pixel 16 also increases. Therefore, the magnification and the luminance of the pixel 16 have a proportional relationship.
[0189]
Therefore, if the transistor 11d is turned on only for 1 / N of the time that the transistor 11d is originally turned on (approximately 1F) and is turned off for the other period (N-1) / N, the average brightness of the entire 1F is a predetermined brightness. Become. This display state is similar to a CRT scanning the screen with an electron gun. The difference is that the display range of the image is 1 / N of the entire screen (the entire screen is 1). (On a CRT, the lit range is one pixel row (strictly, Is one pixel).
[0190]
In the present invention, the 1F / N image display area 53 moves from the top to the bottom of the screen 50 as shown in FIG. In the present invention, a current flows through the EL element 15 only during the 1F / N period, and no current flows during the other period (1F · (N−1) / N). Therefore, each pixel 16 is displayed intermittently. However, since the image is held by human eyes due to the afterimage, the entire screen appears to be displayed uniformly.
[0191]
Note that, as shown in FIG. 13, the writing pixel row 51a is a non-lighting display 52a. However, this is the case with the pixel configuration shown in FIGS. In the pixel configuration of the current mirror illustrated in FIG. 38 and the like, the writing pixel row 51a may be turned on. However, in this specification, in order to facilitate the description, description will be made mainly by exemplifying the pixel configuration in FIG. A driving method in which programming is performed with a current larger than the predetermined driving current Iw and intermittent driving as in FIGS. 13 and 16 is called N-fold pulse driving.
[0192]
In this display state, image data display and black display (non-lighting) are repeatedly displayed every 1F. In other words, the image data display state is a temporally intermittent display (intermittent display) state. In a liquid crystal display panel (an EL display panel other than the present invention), data is held in pixels for the period of 1F. Therefore, in the case of moving image display, even if image data changes, the change cannot be followed. The video was blurred (outline blur of the image).
However, according to the present invention, since the image is displayed intermittently, the outline of the image is not blurred and a favorable display state can be realized. That is, it is possible to realize moving image display close to a CRT.
[0193]
As shown in FIG. 13, in order to drive, the current programming period of the pixel 16 (the period in which the ON voltage Vgl of the gate signal line 17a is applied in the pixel configuration of FIG. 1) and the EL element It is necessary to be able to independently control the period during which the gate 15 is turned off or on (in the pixel configuration in FIG. 1, the period during which the on voltage Vgl or the off voltage Vgh of the gate signal line 17b is applied). Therefore, the gate signal lines 17a and 17b need to be separated.
[0194]
For example, when there is one gate signal line 17 wired from the gate driver circuit 12 to the pixel 16, the logic (Vgh or Vgl) applied to the gate signal line 17 is applied to the transistor 11 b and the gate signal line 17 is connected to the gate signal line 17. In a configuration in which the applied logic is converted (Vgl or Vgh) by an inverter and applied to the transistor 11d, the driving method of the present invention cannot be implemented. Therefore, in the present invention, a gate driver circuit 12a for operating the gate signal line 17a and a gate driver circuit 12b for operating the gate signal line 17b are required.
[0195]
In addition, the driving method of the present invention is a driving method for non-lighting display even in the pixel configuration of FIG. 1 and in a period other than the current programming period (1H).
[0196]
FIG. 14 shows a timing chart of the driving method in FIG. Note that, in the present invention and the like, the pixel configuration unless otherwise specified is shown in FIG. As can be seen from FIG. 14, when the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17a in each selected pixel row (selection period is 1H) (see FIG. 14A). In FIG. 14, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (see FIG. 14B). During this period, no current flows through the EL element 15 (non-lighting state). In an unselected pixel row, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and an on voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. Further, during this period, a current flows through the EL element 15 (lighting state).
Further, in the lighting state, the EL element 15 is lit at a predetermined N-fold luminance (NB), and the lighting period is 1 F / N. Therefore, the display luminance of the display panel obtained by averaging 1F is (N · B) × (1 / N) = B (predetermined luminance).
[0197]
FIG. 15 shows an embodiment in which the operation of FIG. 14 is applied to each pixel row. 3 shows a voltage waveform applied to the gate signal line 17. In the voltage waveform, the off voltage is Vgh (H level), and the on voltage is Vgl (L level). Subscripts such as (1) and (2) indicate the selected pixel row number.
[0198]
In FIG. 15, a gate signal line 17a (1) is selected (Vgl voltage), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row toward the source driver 14. This program current is N times a predetermined value (N will be described as N = 10 for ease of explanation. Of course, the predetermined value is a data current for displaying an image, and is not a fixed value unless white raster display or the like is used. )). Therefore, the capacitor 19 is programmed so that a current flows ten times to the transistor 11a. When the pixel row (1) is selected, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (1) in the pixel configuration of FIG. 1, and no current flows through the EL element 15.
[0199]
After 1H, the gate signal line 17a (2) is selected (Vgl voltage), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row toward the source driver 14. This program current is N times the predetermined value (for the sake of simplicity, it is assumed that N = 10). Therefore, the capacitor 19 is programmed so that a current flows ten times to the transistor 11a. When the pixel row (2) is selected, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (2) in the pixel configuration of FIG. 1, and no current flows through the EL element 15. However, the off-state voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a (1) of the previous pixel row (1), and the on-state voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b (1). It has become.
[0200]
After the next 1H, the gate signal line 17a (3) is selected, the off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (3), and no current flows through the EL element 15 of the pixel row (3). However, the off voltage (Vgh) is applied to the gate signal lines 17a (1) (2) of the previous pixel row (1) (2), and the on voltage (Vgl) is applied to the gate signal lines 17b (1) (2). ) Is applied, so that it is turned on.
[0201]
The above operation is synchronized with the 1H synchronization signal to display an image. However, in the driving method shown in FIG. 15, a 10-fold current flows through the EL element 15. Therefore, the display screen 50 is displayed with about ten times the brightness. Of course, in order to perform a predetermined luminance display in this state, it goes without saying that the program current may be reduced to 1/10. However, if the current is 1/10, insufficient writing occurs due to parasitic capacitance or the like. Therefore, it is the basic gist of the present invention to program with a high current and obtain a predetermined luminance by inserting the black screen 52.
[0202]
Note that, in the driving method of the present invention, the concept is that a current higher than a predetermined current flows through the EL element 15 and the parasitic capacitance of the source signal line 18 is sufficiently charged and discharged. That is, it is not necessary to supply N times the current to the EL element 15. For example, a current path is formed in parallel with the EL element 15 (a dummy EL element is formed, and this EL element is formed with a light shielding film so as not to emit light). You may shed. For example, when the signal current is 0.2 μA, the program current is set to 2.2 μA, and 2.2 μA is supplied to the transistor 11 a. Among these currents, a method in which a signal current of 0.2 μA flows to the EL element 15 and a current of 2 μA flows to the dummy EL element is exemplified. That is, the dummy pixel row 271 in FIG. 27 is always in the selected state. The dummy pixel row is configured not to emit light or to form a light-shielding film or the like so that even if it emits light, it is not visible.
[0203]
With the above-described configuration, by increasing the current flowing through the source signal line 18 by N times, it is possible to program the driving transistor 11a so that the current flows N times. In this case, a current sufficiently smaller than N times can flow. In the above method, as shown in FIG. 5, the entire display screen 50 can be used as the image display area 53 without providing the non-display area 52.
[0204]
FIG. 13A illustrates a state of writing on the display screen 50. In FIG. 13A, reference numeral 51a denotes a writing pixel row. A program current is supplied from the source driver IC 14 to each source signal line 18. In FIG. 13 and the like, one pixel row is written in the 1H period. However, it is not limited to 1H at all, and may be a 0.5H period or a 2H period. In addition, although a program current is written to the source signal line 18, the present invention is not limited to the current program method, and a voltage program method (FIG. 46 or the like) in which data is written to the source signal line 18 may be used. .
[0205]
In FIG. 13A, when the gate signal line 17a is selected, the current flowing through the source signal line 18 is programmed in the transistor 11a. At this time, an off voltage is applied to the gate signal line 17b, and no current flows through the EL element 15. This is because when the transistor 11d is in the ON state on the EL element 15 side, the capacitance component of the EL element 15 can be seen from the source signal line 18 and the capacitance cannot be used to perform sufficiently accurate current programming in the capacitor 19. It is. Therefore, in the configuration of FIG. 1 as an example, a pixel row to which a current is written becomes the non-display area 52 as shown in FIG.
[0206]
Assuming that the current is programmed with N times (here, N = 10 as described above) times, the brightness of the screen becomes 10 times. Therefore, the 90% range of the display screen 50 may be set as the non-display area 52. Therefore, if the number of horizontal scanning lines in the image display area is 220 lines of QCIF (S = 220), 22 lines and the display region 53 may be used, and 220−22 = 198 lines may be used as the non-display region 52. Generally speaking, if the horizontal scanning line (the number of pixel rows) is S, the S / N area is the display area 53, and the display area 53 emits light at N times the luminance. Then, the display area 53 is scanned in the vertical direction of the screen. Therefore, the area of S (N-1) / N is set as the non-display area 52.
This non-display area is for black display (non-light emission). The non-light emitting section 52 is realized by turning off the transistor 11d. It is to be noted that the light is turned on at N times the brightness, but it goes without saying that the brightness is adjusted to N times by gamma adjustment.
[0207]
Further, in the above embodiment, if the programming is performed with a current 10 times, the luminance of the screen is increased by a factor of 10, and the 90% range of the display screen 50 may be set as the non-display area 52. However, this is not limited to the case where the RGB pixels are commonly used as the non-display area 52. For example, for the R pixel, 1/8 is the non-display area 52, the G pixel is 1/6 the non-display area 52, and the B pixel is 1/10 the non-display area 52. May be changed. In addition, the non-display area 52 (or the display area 53) may be individually adjusted with RGB colors. In order to realize these, separate gate signal lines 17b are required for R, G, and B. However, by enabling the above-described individual adjustment of RGB, it is possible to adjust the white balance, and it becomes easy to adjust the color balance in each gradation (see FIG. 41).
[0208]
As shown in FIG. 13B, a pixel row including the writing pixel row 51a is a non-display area 52, and a range of S / N (1F / N in time) on a screen above the writing pixel row 51a. Is the display area 53 (if the writing scan is from the top to the bottom of the screen, if the screen is scanned from the bottom to the top, the reverse is true). In the image display state, the display area 53 has a band shape and moves from the top to the bottom of the screen.
[0209]
In the display of FIG. 13, one display area 53 moves downward from the top of the screen. When the frame rate is low, the movement of the display area 53 is visually recognized. In particular, it becomes easier to recognize when the eyelids are closed or when the face is moved up and down.
[0210]
To solve this problem, the display area 53 may be divided into a plurality of parts as shown in FIG. If the divided sum has an area of S (N-1) / N, the brightness becomes equal to the brightness in FIG. The divided display areas 53 need not be equal (equally divided). Also, the divided non-display areas 52 need not be equal.
[0211]
As described above, the screen flicker is reduced by dividing the display area 53 into a plurality. Therefore, flicker does not occur, and good image display can be realized. The division may be made finer. However, the more the image is divided, the lower the moving image display performance.
[0212]
FIG. 17 illustrates the voltage waveform of the gate signal line 17 and the emission luminance of EL. As is clear from FIG. 17, the period (1F / N) in which the gate signal line 17b is set to Vgl is divided into a plurality (division number K). In other words, the period of 1 V / (K · N) is performed K times during the period of setting Vgl. With such control, the occurrence of flicker can be suppressed, and an image display at a low frame rate can be realized. In addition, it is preferable that the number of divisions of the image is configured to be variable. For example, the user may press the brightness adjustment switch or turn the brightness adjustment volume to detect this change and change the value of K. Further, the configuration may be such that the user adjusts the luminance. You may comprise so that it may change manually or automatically according to the content and data of the image to be displayed.
[0213]
In FIG. 17 and the like, the period (1F / N) for setting the gate signal line 17b to Vgl is divided into a plurality (division number K), and the period for setting Vgl to 1F / (K · N) is implemented K times. However, this is not a limitation. The period of 1F / (K · N) may be performed L (L ≠ K) times. That is, in the present invention, the screen 50 is displayed by controlling the period (time) of flowing to the EL element 15. Therefore, performing the period of 1F / (K · N) L (L ≠ K) times is included in the technical idea of the present invention. Also, by changing the value of L, the luminance of the screen 50 can be digitally changed. For example, when L = 2 and L = 3, the luminance (contrast) changes by 50%. When the image display area 53 is divided, the period during which the gate signal line 17b is set to Vgl is not limited to the same period.
[0214]
In the above embodiment, the display screen 50 is turned on / off (lighting / non-lighting) by interrupting the current flowing through the EL element 15 and connecting the current flowing through the EL element. That is, substantially the same current flows through the transistor 11a a plurality of times by the charges held in the capacitor 19. The present invention is not limited to this. For example, a method may be used in which the display screen 50 is turned on / off (lighting / non-lighting) by charging / discharging the electric charge held in the capacitor 19.
[0215]
FIG. 18 shows a voltage waveform applied to the gate signal line 17 for realizing the image display state of FIG. The difference between FIG. 18 and FIG. 15 is the operation of the gate signal line 17b. The gate signal lines 17b are turned on and off (Vgl and Vgh) by the number corresponding to the number of screen divisions. The other points are the same as those in FIG.
[0216]
In the EL display device, the black display is completely turned off, so that the contrast does not decrease as in the case where the liquid crystal display panel is intermittently displayed. In addition, in the configurations of FIGS. 1, 2, 32, 43, and 117, intermittent display can be realized only by turning on / off the transistor 11d. 38, 51, and 115, intermittent display can be realized only by turning on / off the transistor element 11e. In FIG. 113, intermittent display can be realized by controlling the switching circuit 1131. In FIG. 114, intermittent display can be realized by controlling on / off of the transistor 11g. This is because image data is stored in the capacitor 19 (the number of gradations is infinite because it is an analog value). That is, the image data is held in each pixel 16 during the period of 1F. Whether the current corresponding to the held image data flows to the EL element 15 is realized by controlling the transistors 11d and 11e.
[0219]
Therefore, the above driving method is not limited to the current driving method, but can be applied to the voltage driving method. In other words, in a configuration in which the current flowing through the EL element 15 is stored in each pixel, intermittent driving is realized by turning on and off the current path between the driving transistor 11 and the EL element 15.
[0218]
Maintaining the terminal voltage of the capacitor 19 is important for reducing flicker and reducing power consumption. This is because if the terminal voltage of the capacitor 19 changes (charges and discharges) during one field (frame) period, the screen brightness changes, and flicker (flicker etc.) occurs when the frame rate decreases. It is necessary that the current that the transistor 11a passes through the EL element 15 during one frame (one field) period does not decrease to at least 65% or less. This 65% means that the current flowing to the EL element 15 immediately before writing to the pixel 16 in the next frame (field) is 65% or more when the initial current of writing to the pixel 16 and flowing to the EL element 15 is 100%. It is to be.
[0219]
In the pixel configuration of FIG. 1, the number of transistors 11 forming one pixel does not change when intermittent display is realized or not. That is, the effect of the parasitic capacitance of the source signal line 18 is eliminated while the pixel configuration is kept as it is, and a good current program is realized. In addition, a moving image display similar to that of a CRT is realized.
[0220]
Further, since the operation clock of the gate driver circuit 12 is sufficiently slower than the operation clock of the source driver circuit 14, the main clock of the circuit does not increase. Further, it is easy to change the value of N.
[0221]
The image display direction (image writing direction) may be downward from the top of the screen in the first field (first frame), and may be upward from the bottom of the screen in the second field (frame). That is, the direction from top to bottom and the direction from bottom to top are alternately repeated.
[0222]
Further, in the first field (first frame), the screen is set downward from the top, and once the entire screen is displayed in black (non-display), in the second field (frame), the screen is set downward from the bottom. Is also good. Further, the entire screen may be displayed black (non-display) once.
[0223]
In the above description of the driving method, the screen writing method is described from the top to the bottom or from the bottom to the top of the screen. However, the invention is not limited to this. The writing direction of the screen is constantly fixed from top to bottom or bottom to top. The operation direction of the non-display area 52 is from top to bottom in the first field, and the bottom of the screen in the second field. May be upward. Also, one frame may be divided into three fields, and one frame may be formed by three fields, with R being the first field, G being the second field, and B being the third field. Further, R, G, and B may be switched and displayed every one horizontal scanning period (1H) (see FIGS. 125 to 132 and the description thereof). The above is the same in other embodiments of the present invention.
[0224]
The non-display area 52 does not need to be completely turned off. There is no practical problem even if there is weak light emission or low-luminance image display. That is, it should be interpreted as a region where the display luminance is lower than that of the image display region 53. The non-display area 52 includes a case where only one or two colors of the R, G, and B image displays are in the non-display state.
Further, a case where only one or two colors of the R, G, and B image displays are in a low-luminance image display state is also included.
[0225]
Basically, when the brightness (brightness) of the display area 53 is maintained at a predetermined value, the brightness of the screen 50 increases as the area of the display area 53 increases. For example, when the luminance of the display area 53 is 100 (nt), if the ratio of the display area 53 to the display screen 50 is changed from 10% to 20%, the luminance of the screen is doubled. Therefore, by changing the area of the display area 53 occupying the display screen 50, the display luminance of the screen can be changed. The display brightness of the screen 50 is proportional to the ratio of the display area 53 to the screen 50.
[0226]
The area of the display area 53 can be arbitrarily set by controlling the data pulse (ST2) to the shift register 61. The display state of FIG. 16 and the display state of FIG. 13 can be switched by changing the input timing and cycle of the data pulse. If the number of data pulses in the 1F cycle is increased, the screen 50 becomes brighter, and if it is reduced, the screen 50 becomes darker. When the data pulse is continuously applied, the display state shown in FIG. 13 is obtained. When the data pulse is intermittently input, the display state shown in FIG. 16 is obtained.
[0227]
FIG. 19A shows a brightness adjustment method when the display area 53 is continuous as shown in FIG. The display luminance of the screen 50 in (a1) of FIG. 19 is the brightest. The display brightness of the screen 50 in (a2) of FIG. 19 is the next brightest, and the display brightness of the screen 50 of (a3) in FIG. 19 is the darkest. FIG. 19A is most suitable for displaying a moving image.
[0228]
The change from (a1) in FIG. 19 to (a3) in FIG. 19 (or vice versa) can be easily realized by controlling the shift register circuit 61 of the gate driver circuit 12 as described above. At this time, it is not necessary to change the Vdd voltage in FIG. That is, the luminance of the display screen 50 can be changed without changing the power supply voltage. Further, at the time of the change from (a1) in FIG. 19 to (a3) in FIG. 19, the gamma characteristic of the screen does not change at all. Therefore, the contrast and gradation characteristics of the displayed image are maintained regardless of the luminance of the screen 50. This is an advantageous feature of the present invention.
[0229]
In the conventional brightness adjustment of the screen, when the brightness of the screen 50 is low, the gradation performance is reduced. In other words, in most cases, 64 gray scale display can be realized at the time of high luminance display, but only less than half the number of gray scales can be displayed at the time of low luminance display. In comparison, the driving method of the present invention can realize the highest 64 gradation display without depending on the display luminance of the screen.
[0230]
FIG. 19B shows a brightness adjustment method when the display areas 53 are dispersed as shown in FIG. The display brightness of the screen 50 in (b1) of FIG. 19 is the brightest. The display luminance of the screen 50 in (b2) of FIG. 19 is the next brightest, and the display luminance of the screen 50 of (b3) in FIG. 19 is the darkest. The change from (b1) in FIG. 19 to (b3) in FIG. 19 (or vice versa) can be easily realized by controlling the shift register circuit 61 of the gate driver circuit 12 as described above. If the display areas 53 are dispersed as shown in FIG. 19B, flicker does not occur even at a low frame rate.
[0231]
In order to prevent flicker even at a low frame rate, the display area 53 may be finely dispersed as shown in FIG. However, the display performance of moving images is reduced. Therefore, the driving method of FIG. 19A is suitable for displaying a moving image. When a still image is displayed and low power consumption is desired, the driving method shown in FIG. 19C is suitable. The switching of the driving method from FIG. 19A to FIG. 19C can be easily realized by controlling the shift register 61.
[0232]
The above embodiment is mainly an embodiment in which N = 2 times, 4 times, and the like. However, it goes without saying that the present invention is not limited to integer multiples. Further, it is not limited to N = 2 or more. For example, an area less than half of the display screen 50 at a certain time may be set as the non-display area 52. If a current is programmed with a current Iw that is 5/4 times the predetermined value and the LED is turned on for 4/5 of 1F, a predetermined luminance can be realized.
[0233]
The present invention is not limited to this. As an example, there is a method in which current programming is performed with a current Iw that is 10/4 times larger and lighting is performed during a 4/5 period of 1F.
In this case, the light is lit at twice the predetermined luminance. There is also a method in which current programming is performed with a current Iw that is 5/4 times as much as the current Iw and lighting is performed for 2/5 of 1F. In this case, the light is turned on at half the predetermined luminance. There is also a method in which current programming is performed with a current Iw that is 5/4 times larger and lighting is performed during a 1/1 period of 1F. In this case, the light is lit at 5/4 times the predetermined luminance.
[0234]
That is, the present invention is a method of controlling the luminance of the display screen by controlling the magnitude of the program current and the lighting period of 1F. In addition, by turning on the light for a period shorter than the 1F period, the black screen 52 can be inserted, and the moving image display performance can be improved. A bright screen can be displayed by turning on the light constantly during the period of 1F.
[0235]
When the pixel size is A square mm and the predetermined white raster display brightness is B (nt), the program current I (μA) is as follows:
(A × B) / 20 <= I <= (A × B)
It is preferable to set it in the range. Luminous efficiency is improved, and insufficient current writing is eliminated.
[0236]
Further, preferably, the program current I (μA) is
(A × B) / 10 <= I <= (A × B)
It is preferable to set it in the range.
[0237]
FIG. 20 is an explanatory diagram of another embodiment for increasing the current flowing through the source signal line 18. Basically, a plurality of pixel rows are selected at the same time, and the parasitic capacitance and the like of the source signal line 18 are charged / discharged with the combined current of the plurality of pixel rows, thereby greatly improving the insufficient current writing. However, since a plurality of pixel rows are selected at the same time, the driving current per pixel can be reduced. Therefore, the current flowing through the EL element 15 can be reduced. Here, for ease of explanation, an example will be described where N = 10 (the current flowing through the source signal line 18 is increased by a factor of 10).
[0238]
In the present invention described with reference to FIG. 20, the pixel row selects M pixel rows at the same time. The source driver IC 14 applies a current N times the predetermined current to the source signal line 18. A current N / M times the current flowing through the EL element 15 is programmed in each pixel. As an example, in order for the EL element 15 to have a predetermined light emission luminance, the time flowing through the EL element 15 is set to M / N time of one frame (one field) (however, the invention is not limited to M / N. / N is for easy understanding. Needless to say, as described above, it can be freely set depending on the luminance of the screen 50 to be displayed.) By driving in this manner, the parasitic capacitance of the source signal line 18 can be sufficiently charged and discharged, and a satisfactory resolution and a predetermined emission luminance can be obtained.
[0239]
The current is supplied to the EL element 15 only during the M / N period of one frame (one field), and the current is not displayed during the other period (1F (N-1) M / N). In this display state, image data display and black display (non-lighting) are repeatedly displayed every 1F. In other words, the image data display state is a temporally intermittent display (intermittent display) state. Therefore, it is possible to realize good moving image display without blurring of the outline of the image. Further, since the source signal line 18 is driven with N times the current, it is possible to cope with a high definition display panel without being affected by the parasitic capacitance.
[0240]
FIG. 21 is an explanatory diagram of driving waveforms for realizing the driving method of FIG. The signal waveform has an off voltage of Vgh (H level) and an on voltage of Vgl (L level). The suffix of each signal line indicates the pixel row number ((1), (2), (3), etc.). The number of rows is 220 for the QCIF display panel and 480 for the VGA panel.
[0241]
In FIG. 21, a gate signal line 17a (1) is selected (Vgl voltage), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row toward the source driver 14. Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the write pixel row 51a is the first pixel row.
[0242]
Further, the program current flowing through the source signal line 18 is N times a predetermined value (for the sake of simplicity, the description will be made on the assumption that N = 10. Of course, the predetermined value is a data current for displaying an image, so that white raster display is used. It is not a fixed value unless it is the same.) Further, description will be made assuming that five pixel rows are simultaneously selected (M = 5). Therefore, ideally, the capacitor 19 of one pixel is programmed so that the current flows twice (N / M = 10/5 = 2) to the transistor 11a.
[0243]
When the writing pixel row is the (1) -th pixel row, (1), (2), (3), (4), and (5) are selected as the gate signal lines 17a as shown in FIG. That is, the switching transistors 11b and 11c of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are on. The gate signal line 17b has an opposite phase to the gate signal line 17a. Therefore, the switching transistors 11d of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
[0244]
Ideally, the transistors 11a of the five pixels each pass a current of Iw × 2 to the source signal line 18 (that is, Iw × 2 × N = Iw × 2 × 5 = Iw × 10 for the source signal line 18). Therefore, if the predetermined current Iw is the case where the N-fold pulse drive of the present invention is not performed, a current 10 times the Iw flows through the source signal line 18).
[0245]
By the above operation (driving method), a double current is programmed in the capacitor 19 of each pixel 16. Here, in order to facilitate understanding, the description will be made assuming that the characteristics (Vt, S value) of the transistors 11a match.
[0246]
Since five pixel rows are selected simultaneously (M = 5), five driving transistors 11a operate. That is, a current of 10/5 = 2 times flows through the transistor 11a per pixel. In the source signal line 18, a current obtained by adding the program current of the five transistors 11a flows. For example, the write current Iw is originally written in the write pixel row 51 a, and a current of Iw × 10 flows through the source signal line 18.
This is a pixel row used as an auxiliary to increase the amount of current flowing to the source signal line 18 in the write pixel row 51b in which image data is written after the write pixel row (1). However, there is no problem in the writing pixel row 51b because normal image data is written later.
[0247]
Therefore, in the four pixel rows 51b, the display is the same as that of 51a during the 1H period. Therefore, at least the non-display state 52 is set for the writing pixel row 51a and the pixel row 51b selected for increasing the current. However, in the pixel configuration of the current mirror as shown in FIG. 38 and other pixel configurations of the voltage programming method, the display state may be set.
[0248]
After 1H, the gate signal line 17a (1) is deselected, and the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. At the same time, the gate signal line 17a (6) is selected (voltage Vgl), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row (6) toward the source driver 14.
By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (1).
[0249]
After the next 1H, the gate signal line 17a (2) is not selected, and the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. At the same time, the gate signal line 17a (7) is selected (voltage Vgl), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row (7) toward the source driver 14. By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (2). By performing the above operation and scanning while shifting one pixel row at a time, one screen is rewritten.
[0250]
In the driving method shown in FIG. 20, since each pixel is programmed with twice the current (voltage), the emission luminance of the EL element 15 of each pixel is ideally doubled. Therefore, the brightness of the display screen is twice as large as the predetermined value. In order to set this to a predetermined luminance, as shown in FIG. 16, the non-display area 52 may include a writing pixel row 51 and a half range of the display screen 50.
[0251]
As in FIG. 13, when one display area 53 moves downward from the top of the screen as shown in FIG. 20, it is visually recognized that the display area 53 moves when the frame rate is low. In particular, it becomes easier to recognize when the eyelids are closed or when the face is moved up and down.
[0252]
To solve this problem, the display area 53 may be divided into a plurality of parts as shown in FIG. If the area obtained by adding the divided non-display area 52 has an area of S (N-1) / N, it is the same as the case where no division is performed.
[0253]
FIG. 23 shows a voltage waveform applied to the gate signal line 17. The difference between FIG. 21 and FIG. 23 is basically the operation of the gate signal line 17b. The gate signal lines 17b are turned on and off (Vgl and Vgh) by the number corresponding to the number of screen divisions. Other points are almost the same as or similar to those in FIG.
[0254]
As described above, the screen flicker is reduced by dividing the display area 53 into a plurality. Therefore, flicker does not occur, and good image display can be realized. The division may be made finer. However, the more the image is divided, the more the flicker is reduced. In particular, since the response of the EL element 15 is fast, the display luminance does not decrease even if the EL element 15 is turned on / off in a time shorter than 5 μsec.
[0255]
In the driving method of the present invention, on / off of the EL element 15 can be controlled by on / off of a signal applied to the gate signal line 17b. Therefore, in the driving method of the present invention, control can be performed at a low frequency on the order of KHz. Further, an image memory or the like is not required to realize black screen insertion (insertion of the non-display area 52). Therefore, the driving circuit or method of the present invention can be realized at low cost.
[0256]
FIG. 24 shows a case where two pixel rows are selected at the same time. According to the examination result, in the display panel formed by the low-temperature polysilicon technology, the method of simultaneously selecting two pixel rows has a practical display uniformity. This is presumed to be because the characteristics of the driving transistors 11a of the adjacent pixels are very similar. In laser annealing, a favorable result was obtained by irradiating the stripe-shaped laser in parallel with the source signal line 18.
[0257]
This is because the characteristics of the semiconductor film in the range of annealing at the same time are uniform. That is, the semiconductor film is uniformly formed within the stripe-shaped laser irradiation range, and the Vt and the mobility of the transistor using the semiconductor film are substantially equal. Therefore, by irradiating a stripe-shaped laser shot in parallel with the direction in which the source signal line 18 is formed, and by moving this irradiation position, pixels (pixel columns, pixels in the vertical direction of the screen) along the source signal line 18 are formed. The characteristics are made almost equally. Therefore, when current programming is performed by simultaneously turning on a plurality of pixel rows, the program current is selected at the same time, and the current obtained by dividing the program current by the number of selected pixels is substantially the same for the plurality of pixels. Is done. Therefore, a current program close to the target value can be executed, and uniform display can be realized. Therefore, there is a synergistic effect between the laser shot direction and the driving method described with reference to FIG.
[0258]
As described above, by making the direction of the laser shot substantially coincide with the direction in which the source signal line 18 is formed (see FIG. 7), the characteristics of the transistor 11a in the vertical direction of the pixel become substantially the same, and a good current The program can be executed (even if the characteristics of the transistors 11a in the horizontal direction of the pixel do not match). The above operation is performed by shifting the position of the selected pixel row by one pixel row or a plurality of pixel rows in synchronization with 1H (one horizontal scanning period).
[0259]
Although the direction of the laser shot is set to be parallel to the source signal line 18 as described with reference to FIG. 8, the direction is not necessarily parallel. This is because the characteristics of the transistor 11a in the vertical direction of the pixel along one source signal line 18 are formed to be substantially the same even when a laser shot is applied to the source signal line 18 in an oblique direction. Therefore, irradiating a laser shot in parallel with the source signal line means that a pixel adjacent above or below any pixel along the source signal line 18 is formed so as to be within one laser irradiation range. . Further, the source signal line 18 is generally a wiring for transmitting a program current or voltage serving as a video signal.
[0260]
In the embodiment of the present invention, the writing pixel row position is shifted every 1H. However, the present invention is not limited to this, and the writing pixel row position may be shifted every 2H (every 2 pixel rows). Pixel rows. Also, the shift may be performed in arbitrary time units. Further, the shift may be performed by skipping one pixel row.
[0261]
The shift time may be changed according to the screen position. For example, the shift time at the center of the screen may be shortened, and the shift time at the top and bottom of the screen may be increased. For example, the central part of the screen 50 shifts one pixel row every 200 μsec, and the upper and lower parts of the screen 50 shift one pixel row every 100 μsec. By such a shift, the light emission luminance at the center of the screen 50 is increased, and the periphery (the upper and lower parts of the screen 50) can be lowered. It goes without saying that the shift time between the center of the screen 50 and the upper part of the screen and the shift time between the center of the screen 50 and the lower part of the screen smoothly change over time, and control is performed so that the luminance contour does not occur.
[0262]
Note that the reference current of the source driver circuit 14 may be changed (see FIG. 146 and the like) in accordance with the scanning position of the screen 50. For example, the reference current at the center of the screen 50 is 10 μA, and the reference current at the top and bottom of the screen 50 is 5 μA. By changing the reference current in accordance with the position of the screen 50 in this manner, the light emission luminance at the center of the screen 50 increases and the periphery (the upper and lower parts of the screen 50) can be lowered. The value of the reference current between the center of the screen 50 and the upper part of the screen, the value of the reference current between the center of the screen 50 and the lower part of the screen smoothly change with time, and the reference current is changed so that the luminance contour is not formed. Needless to say, to control.
[0263]
Further, it goes without saying that the image display may be performed by combining a driving method for controlling the time for shifting the pixel row according to the screen position and a driving method for changing the reference current corresponding to the position of the screen 50.
[0264]
The shift time may be changed for each frame. Further, the present invention is not limited to selecting a plurality of continuous pixel rows. For example, a pixel row that is set to one pixel row may be selected.
[0265]
That is, the first and third pixel rows are selected during the first horizontal scanning period, and the second and fourth pixel rows are selected during the second horizontal scanning period. Then, a third pixel row and a fifth pixel row are selected during the third horizontal scanning period, and a fourth pixel row and a sixth pixel row are selected during the fourth horizontal scanning period This is a driving method. Of course, a driving method of selecting the first pixel row, the third pixel row, and the fifth pixel row in the first horizontal scanning period is also within the technical scope. Of course, it is better to select a pixel row position that extends to a plurality of pixel rows.
[0266]
Note that the combination of the above-described laser shot direction and simultaneous selection of a plurality of pixel rows is not limited to the pixel configurations of FIGS. 1, 2, and 32 but the pixel configuration of the current mirror. Needless to say, the present invention can be applied to pixel configurations of other current drive systems such as 38, 42, and 50. Also, the present invention can be applied to the voltage-driven pixel configurations shown in FIGS. That is, if the characteristics of the transistors above and below the pixel match, voltage programming can be performed satisfactorily with the voltage applied to the same source signal line 18.
[0267]
In FIG. 24, when the writing pixel row is the (1) -th pixel row, (1) and (2) are selected as the gate signal lines 17a (see FIG. 25). That is, the switching transistors 11b and the transistors 11c in the pixel rows (1) and (2) are on. Therefore, at least the switching transistors 11d of the pixel rows (1) and (2) are off, and no current flows through the EL elements 15 of the corresponding pixel rows. That is, it is the non-lighting state 52. In FIG. 24, the display area 53 is divided into five parts in order to reduce the occurrence of flicker.
[0268]
Ideally, the transistors 11a of two pixels (rows) each have Iw × 5 (N = 10; that is, K = 2), so that the current flowing through the source signal line 18 is Iw × K × 5 = Iw × 10) is supplied to the source signal line 18. Then, the capacitor 19 of each pixel 16 is programmed with five times the current.
[0269]
Since two pixel rows are selected at the same time (K = 2), two driving transistors 11a operate. That is, a current of 10/2 = 5 times flows through the transistor 11a per pixel. In the source signal line 18, a current obtained by adding the program current of the two transistors 11a flows.
[0270]
For example, a current Id is originally written in the write pixel row 51 a, and a current of Iw × 10 flows through the source signal line 18. There is no problem in the writing pixel row 51b because normal image data is written later. The pixel row 51b has the same display as the pixel row 51a during the 1H period. Therefore, at least the non-display state 52 is set for the writing pixel row 51a and the pixel row 51b selected for increasing the current.
[0271]
After the next 1H, the gate signal line 17a (1) becomes unselected, and the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. At the same time, the gate signal line 17a (3) is selected (Vgl voltage), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row (3) toward the source driver 14. By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (1).
[0272]
After the next 1H, the gate signal line 17a (2) is not selected, and the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. At the same time, the gate signal line 17 a (4) is selected (Vgl voltage), and a program current flows from the transistor 11 a of the selected pixel row (4) to the source driver 14 toward the source driver 14. By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (2). The above operation and the shift by one pixel row (of course, the shift may be performed by a plurality of pixel rows. For example, in the case of the pseudo-interlace driving, the shift may be performed by two rows. One screen is rewritten by scanning while scanning the same image in the pixel row).
[0273]
In the driving method of FIG. 24, since the programming is performed with five times the current (voltage) in each pixel, the emission luminance of the EL element 15 of each pixel is ideally five times. . Therefore, the brightness of the display area 53 is five times the predetermined value. In order to set this to a predetermined luminance, as shown in FIG. 16 and the like, the non-display area 52 may include a writing pixel row 51 and 1 / of the display screen 1.
[0274]
As shown in FIG. 27, two write pixel rows 51 (51a, 51b) are selected, and are sequentially selected from the upper side to the lower side of the screen 50 (see also FIG. 26).
In FIG. 26, the pixel rows 16a and 16b are selected). However, as shown in FIG. 27B, when reaching the lower side of the screen, the write pixel row 51a exists, but the write pixel row 51b disappears. That is, there is only one pixel row to be selected. Therefore, all the current applied to the source signal line 18 is written to the pixel row 51a. Therefore, twice as much current is programmed into the pixel as compared to the pixel row 51a.
[0275]
To address this problem, the present invention forms (arranges) a dummy pixel row 271 on the lower side of the screen 50 as shown in FIG. Therefore, when the selected pixel row is selected up to the lower side of the screen 50, the last pixel row and the dummy pixel row 271 of the screen 50 are selected. Therefore, a prescribed current is written in the write pixel row of FIG. 27B.
[0276]
Although the dummy pixel row 271 is illustrated as being formed adjacent to the upper end or lower end of the display screen 50, the present invention is not limited to this. It may be formed at a position distant from the display screen 50. In the dummy pixel row 271, it is not necessary to form the switching transistor 11 d and the EL element 15 shown in FIG. By not forming, the size of the dummy pixel row 271 is reduced.
[0277]
FIG. 28 shows the state of FIG. As is clear from FIG. 28, when the selected pixel row has been selected up to the pixel 16c row on the lower side of the screen 50, the last pixel row (dummy pixel row) 271 of the screen 50 is selected. The dummy pixel row 271 is arranged outside the display screen 50. That is, the dummy pixel row (dummy pixel) 271 is configured not to be lit, not to be lit, or not to be displayed even if lit.
For example, the contact hole between the pixel electrode 105 and the transistor 11 is eliminated, or the EL film 15 is not formed in the dummy pixel row 271. Further, a configuration in which an insulating film is formed over the pixel electrode 105 in the dummy pixel row is exemplified.
[0278]
In FIG. 27, the dummy pixels (rows) 271 are provided (formed, arranged) on the lower side of the screen 50, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 29A, when scanning from the lower side to the upper side of the screen (upside-down reverse scanning), dummy pixels are also provided on the upper side of the screen 50 as shown in FIG. 29B. Row 271 should be formed. That is, the dummy pixel rows 271 are formed (arranged) on the upper side of the screen 50 and on the lower side. With the above configuration, it is possible to cope with upside down scanning of the screen. In the above embodiment, two pixel rows are simultaneously selected.
[0279]
The present invention is not limited to this. For example, a method of simultaneously selecting five pixel rows (see FIG. 23) may be used. That is, in the case of simultaneous driving of five pixel rows, four dummy pixel rows 271 may be formed. Therefore, the number of the dummy pixel rows 271 may be equal to the number of pixels of the pixel row -1 to be selected at the same time. However, this is the case where the pixel rows to be selected are shifted one pixel row at a time. In the case of shifting by a plurality of pixel rows, when the number of selected pixels is M and the number of shifted pixel rows is L, (M−1) × L pixel rows may be formed.
[0280]
The dummy pixel row configuration or the dummy pixel row driving of the present invention is a method using at least one or more dummy pixel rows. Of course, it is preferable to use a combination of the dummy pixel row driving method and the N-fold pulse driving.
[0281]
In a driving method in which a plurality of pixel rows are selected at the same time, it becomes more difficult to absorb variations in characteristics of the transistors 11a as the number of pixel rows selected at the same time increases.
However, when the number M of simultaneously selected pixel rows decreases, the current programmed into one pixel increases, causing a large current to flow through the EL element 15. If the current flowing through the EL element 15 is large, the EL element 15 tends to deteriorate.
[0282]
FIG. 30 solves this problem. The basic concept of FIG. 30 is a method of simultaneously selecting a plurality of pixel rows in 1 / 2H (1/2 of the horizontal scanning period), as described with reference to FIGS. The subsequent (1/2) H (1/2 of the horizontal scanning period) is obtained by combining the method of selecting one pixel row as described with reference to FIGS. With such a combination, variations in characteristics of the transistor 11a can be absorbed, and high-speed and in-plane uniformity can be improved. In addition, in order to make understanding easy, it demonstrates as operating by (1/2) H, However, It does not restrict to this. The first period may be (1/4) H and the second period may be (3/4) H.
[0283]
In FIG. 30, for ease of description, the description is given on the assumption that five pixel rows are simultaneously selected in the first period and one pixel row is selected in the second period. First, in the first period (1 / 2H of the first half), five pixel rows are simultaneously selected as shown in (a1) of FIG. This operation has been described with reference to FIG. As an example, the current flowing through the source signal line 18 is set to 25 times a predetermined value. Therefore, the transistor 11a of each pixel 16 (in the case of the pixel configuration of FIG. 1) is programmed with five times the current (25/5 pixel row = 5). Since the current is 25 times, the parasitic capacitance generated in the source signal line 18 and the like is charged and discharged in a very short time. Therefore, the potential of the source signal line 18 becomes the target potential in a short time, and the terminal voltage of the capacitor 19 of each pixel 16 is programmed so that the current flows five times. The application time of the 25-times current is set to 1 / 2H of the first half (1/2 of one horizontal scanning period).
[0284]
Naturally, the same image data is written in the five pixel rows of the writing pixel row, so that the transistors 11d in the five pixel rows are turned off so as not to display.
Therefore, the display state is (a2) in FIG.
[0285]
In the second half of the second half period, one pixel row is selected and current (voltage) programming is performed. This state is illustrated in (b1) of FIG. The write pixel row 51a is current (voltage) programmed to flow a current five times as before. The reason why the same current is applied to each pixel between (a1) in FIG. 30 and (b1) in FIG. 30 is that the change in the terminal voltage of the programmed capacitor 19 is reduced so that the target current can flow more quickly. That is to ensure.
[0286]
That is, in (a1) of FIG. 30, a current is caused to flow through a plurality of pixels to approach a value at which an approximate current flows at high speed. In the first stage, since the programming is performed by the plurality of transistors 11a, an error occurs due to variations in the transistors with respect to the target value. In the second stage, only the pixel rows in which data is written and held are selected, and a complete program is performed from a rough target value to a predetermined target value.
[0287]
Note that scanning the non-display area 52 from the top of the screen to the bottom and the writing pixel row 51a from the top of the screen to the bottom are the same as in the embodiment of FIG. .
[0288]
FIG. 31 shows driving waveforms for realizing the driving method of FIG. As can be seen from FIG. 31, 1H (one horizontal scanning period) is composed of two phases. These two phases are switched by the ISEL signal. The ISEL signal is illustrated in FIG.
[0289]
First, the ISEL signal will be described. The source driver circuit 14 implementing FIG. 30 includes a current output circuit A and a current output circuit B. Each current output circuit is composed of a DA circuit for DA-converting 8-bit grayscale data, an operational amplifier, and the like. In the embodiment of FIG. 30, the current output circuit A is configured to output a 25-fold current. On the other hand, the current output circuit B is configured to output five times the current. The outputs of the current output circuits A and B are applied to the source signal line 18 by controlling a switch circuit formed (arranged) in the current output section by the ISEL signal. This current output circuit is arranged for each source signal line.
[0290]
When the ISEL signal is at the L level, the current output circuit A that outputs a 25-fold current is selected, and the current from the source signal line 18 is absorbed by the source driver IC 14 (more appropriately, formed in the source driver circuit 14). The current output circuit A thus absorbed). It is easy to adjust the magnitude of the current output circuit current, such as 25 times or 5 times. This is because it can be easily configured with a plurality of resistors and analog switches.
[0291]
As shown in FIG. 30, when the writing pixel row is the (1) pixel row (see the 1H column in FIG. 30), the gate signal lines 17a are (1), (2), (3), (4), and (5). Is selected (in the case of the pixel configuration of FIG. 1). That is, the switching transistors 11b and 11c of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are on. Further, since ISEL is at the L level, the current output circuit A that outputs a 25-fold current is selected and connected to the source signal line 18. Further, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b. Therefore, the switching transistors 11d of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are off, and no current flows through the EL elements 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
[0292]
Ideally, the transistors 11a of the five pixels each pass a current of Iw × 2 to the source signal line 18. Then, the capacitor 19 of each pixel 16 is programmed with five times the current. Here, in order to facilitate understanding, the description will be made assuming that the characteristics (Vt, S value) of the transistors 11a match.
[0293]
Since five pixel rows are selected at the same time (K = 5), five driving transistors 11a operate. That is, a current of 25/5 = 5 times flows through the transistor 11a per pixel. In the source signal line 18, a current obtained by adding the program current of the five transistors 11a flows. For example, when the current Iw to be written into the pixel by the conventional driving method is set to the writing pixel row 51a, a current of Iw × 25 flows through the source signal line 18. This is a pixel row used as an auxiliary to increase the amount of current flowing to the source signal line 18 in the write pixel row 51b in which image data is written after the write pixel row (1). However, there is no problem in the writing pixel row 51b because normal image data is written later.
[0294]
Therefore, the pixel row 51b has the same display as the pixel row 51a during the 1H period. Therefore, at least the non-display state 52 is set for the writing pixel row 51a and the pixel row 51b selected for increasing the current.
[0295]
In the next 1 / 2H (1/2 of the horizontal scanning period), only the write pixel row 51a is selected. That is, (1) only the pixel row is selected. As is clear from FIG. 31, only the gate signal line 17a (1) is applied with the ON voltage (Vgl), and the gate signal lines 17a (2) (3) (4) (5) are applied with the OFF voltage (Vgh). Have been. Accordingly, the transistor 11a in the pixel row (1) is in an operating state (a state in which current is supplied to the source signal line 18), but the switching transistor 11b in the pixel row (2), (3), (4), and (5). , The transistor 11c is off. That is, it is in a non-selected state.
[0296]
Further, since ISEL is at the H level, the current output circuit B that outputs a five-fold current is selected, and the current output circuit B and the source signal line 18 are connected. Further, the state of the gate signal line 17b does not change from the state of the previous 1 / 2H, and the off voltage (Vgh) is applied. Therefore, the switching transistors 11d of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
[0297]
From the above, the transistors 11a in the pixel row (1) each pass a current of Iw × 5 to the source signal line 18. Then, a five-fold current is programmed in the capacitor 19 of each pixel row (1).
[0298]
In the next horizontal scanning period, one pixel row and a writing pixel row shift. That is, this time, the writing pixel row is (2). In the first 1 / 2H period, when the write pixel row is the (2) pixel row as shown in FIG. 31, the gate signal lines 17a are (2) (3) (4) (5) (6) Selected. That is, the switching transistors 11b and the transistors 11c in the pixel rows (2), (3), (4), (5), and (6) are on. Further, since ISEL is at the L level, the current output circuit A that outputs a 25-fold current is selected and connected to the source signal line 18. Further, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b.
[0299]
Therefore, the switching transistors 11d of the pixel rows (2), (3), (4), (5), and (6) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52. On the other hand, since the voltage Vgl is applied to the gate signal line 17b (1) of the pixel row (1), the transistor 11d is in the ON state, and the EL element 15 of the pixel row (1) is turned on.
[0300]
Since five pixel rows are selected at the same time (K = 5), five driving transistors 11a operate. That is, a current of 25/5 = 5 times flows through the transistor 11a per pixel. In the source signal line 18, a current obtained by adding the program current of the five transistors 11a flows.
[0301]
In the next 1 / 2H (1/2 of the horizontal scanning period), only the write pixel row 51a is selected. That is, (2) only the pixel row is selected. As is apparent from FIG. 31, only the gate signal line 17a (2) is applied with the on-voltage (Vgl), and the gate signal lines 17a (3) (4) (5) (6) are applied with the off-voltage (Vgh). Have been.
[0302]
Therefore, the transistors 11a of the pixel rows (1) and (2) are in an operating state (the pixel row (1) supplies a current to the EL element 15 and the pixel row (2) supplies a current to the source signal line 18). However, the switching transistors 11b and 11c in the pixel rows (3), (4), (5), and (6) are off. That is, it is in a non-selected state.
[0303]
Further, since ISEL is at the H level, the current output circuit B that outputs a five-fold current is selected, and the current output circuit 1222b and the source signal line 18 are connected. Further, the state of the gate signal line 17b does not change from the state of the previous 1 / 2H, and the off voltage (Vgh) is applied. Therefore, the switching transistors 11d of the pixel rows (2), (3), (4), (5), and (6) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
[0304]
From the above, the transistors 11a in the pixel row (2) flow a current of Iw × 5 to the source signal line 18, respectively. Then, a five-fold current is programmed in the capacitor 19 of each pixel row (2). One screen can be displayed by sequentially performing the above operations.
[0305]
In the driving method described with reference to FIG. 30, a G pixel row (G is 2 or more) is selected in the first period, and programming is performed so that an N-fold current flows in each pixel row. In a second period after the first period, a B pixel row (B is smaller than G, 1 or more) is selected, and programming is performed so that N times the current flows to the pixel.
[0306]
However, there are other strategies. In the first period, G pixel rows (G is 2 or more) are selected, and programming is performed so that the total current of each pixel row becomes N times the current. In a second period after the first period, a B pixel row (B is smaller than G, 1 or more) is selected, and a current of the sum of the selected pixel rows (however, when the selected pixel row is 1, This is a method of programming so that the current of one pixel row) becomes N times. For example, in (a1) of FIG. 30, five pixel rows are selected at the same time, and twice the current flows through the transistor 11a of each pixel.
Therefore, a current of 5 × 2 = 10 times flows through the source signal line 18. In the next second period, one pixel row is selected in (b1) of FIG. A 10-fold current flows through the transistor 11a of one pixel.
[0307]
In FIG. 31, the period during which a plurality of pixel rows are selected at the same time is HH, and the period during which one pixel row is selected is HH, but the present invention is not limited to this. The period for simultaneously selecting a plurality of pixel rows may be 1 / H, and the period for selecting one pixel row may be / H. In addition, the period in which the period for selecting a plurality of pixel rows at the same time and the period for selecting one pixel row are added is 1H, but is not limited to this. For example, the period may be 2H or 1.5H.
[0308]
In FIG. 30, the period in which five pixel rows are simultaneously selected may be set to 1 / 2H, and two pixel rows may be simultaneously selected in the next second period. Even in this case, a practically acceptable image display can be realized.
[0309]
Further, in FIG. 30, the first period for simultaneously selecting five pixel rows is set to 1 / 2H, and the second period for selecting one pixel row is set to 1 / 2H. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, the first stage may select five pixel rows at the same time, and the second period may select three pixel rows among the five pixel rows and finally select three pixel rows. . That is, image data may be written to a pixel row in a plurality of stages.
[0310]
The above embodiment is a method of sequentially selecting one pixel row and performing current programming on the pixels, or a method of sequentially selecting a plurality of pixel rows and performing current programming on the pixels. However, the present invention is not limited to this. A method of sequentially selecting one pixel row according to image data and performing current programming on the pixel may be combined with a method of sequentially selecting a plurality of pixel rows and performing current programming on the pixel.
[0311]
Hereinafter, the interlace driving of the present invention will be described. FIG. 133 shows a configuration of a display panel of the present invention that performs interlace driving. In FIG. 133, the gate signal lines 17a of the odd pixel rows are connected to the gate driver circuit 12a1. The gate signal line 17a of the even-numbered pixel row is connected to the gate driver circuit 12a2. On the other hand, the gate signal line 17b of the odd pixel row is connected to the gate driver circuit 12b1. The gate signal line 17b of the even-numbered pixel row is connected to the gate driver circuit 12b2.
[0312]
Therefore, the image data of the odd-numbered pixel rows is sequentially rewritten by the operation (control) of the gate driver circuit 12a1. In the odd-numbered pixel rows, the lighting (non-lighting) of the EL elements is controlled by the operation (control) of the gate driver circuit 12b1. Further, the image data of the even-numbered pixel rows is sequentially rewritten by the operation (control) of the gate driver circuit 12a2. Further, in the even-numbered pixel rows, the lighting (non-lighting) of the EL elements is controlled by the operation (control) of the gate driver circuit 12b2.
[0313]
FIG. 134A shows the operation state of the display panel in the first field. FIG. 134 (b) shows the operation state of the display panel in the second field. It is assumed that one frame is composed of two fields for ease of explanation. In FIG. 134, the hatched gate driver circuit 12 indicates that the data scanning operation is not performed. That is, in the first field of FIG. 134A, the gate driver circuit 12a1 operates as the writing control of the program current, and the gate driver circuit 12b2 operates as the lighting control of the EL element 15. In the second field of FIG. 134B, the gate driver circuit 12a2 operates as the write control of the program current, and the gate driver circuit 12b1 operates as the lighting control of the EL element 15. The above operation is repeated in the frame.
[0314]
FIG. 135 shows an image display state in the first field. FIG. 135 (a) shows the position of the write pixel row (the odd pixel row where the current (voltage) program is performed. FIG. 135 (a1) → (a2) → (a3)) In the first field, odd-numbered pixel rows are sequentially rewritten (image data of even-numbered pixel rows are retained), and FIG. 135 (b) illustrates a display state of odd-numbered pixel rows. 135 (b) shows only odd-numbered pixel rows, and even-numbered pixel rows are shown in (c) of Fig. 135. As is clear from (b) of Fig. 135, odd-numbered pixel rows are shown. 135. On the other hand, the even-numbered pixel row scans the display area 53 and the non-display area 52 as shown in FIG. 135 (c) (N-fold pulse). Drive).
[0315]
FIG. 136 shows an image display state in the second field. FIG. 136 (a) shows the write pixel row (the position of the odd pixel row where the current (voltage) programming is performed. The write pixel row position shown in FIG. 136 is (a1) → (a2) → (a3). In the second field, the even-numbered pixel rows are sequentially rewritten (the image data of the odd-numbered pixel rows are retained), and FIG. 136 (b) illustrates the display state of the odd-numbered pixel rows. 136 (b) shows only odd-numbered pixel rows, and even-numbered pixel rows are shown in (c) of Fig. 136. As is clear from (b) of Fig. 136, even-numbered pixel rows are shown. 136. The EL element 15 of the pixel corresponding to the pixel row is in the non-lighting state, while the odd-numbered pixel row scans the display area 53 and the non-display area 52 as shown in FIG. Drive).
[0316]
By driving as described above, interlaced driving can be easily realized on the EL display panel. In addition, by performing the N-fold pulse driving, insufficient writing does not occur and moving image blur does not occur. Further, control of a current (voltage) program and lighting control of the EL element 15 are easy, and a circuit can be easily realized.
[0317]
The driving method of the present invention is not limited to the driving methods shown in FIGS. 135 and 136. For example, the driving method shown in FIG. 137 is also exemplified. 135 and 136, the odd-numbered pixel rows or even-numbered pixel rows on which the current (voltage) programming is performed are set as the non-display area 52 (non-lighting, black display). In the embodiment of FIG. 137, both of the gate driver circuits 12b1 and 12b2 for controlling the lighting of the EL element 15 are operated in synchronization. However, it goes without saying that the pixel row 51 on which the current (voltage) program is being performed is controlled so as to be a non-display area (this is not necessary in the current mirror pixel configuration of FIG. 38). In FIG. 137, since the lighting control of the odd-numbered pixel rows and the even-numbered pixel rows is the same, it is not necessary to provide the two gate driver circuits 12b1 and 12b2. The lighting control can be performed by one gate driver circuit 12b.
[0318]
FIG. 137 shows a driving method for making the lighting control of the odd-numbered pixel rows and the even-numbered pixel rows the same. However, the present invention is not limited to this. FIG. 138 is an embodiment in which the lighting control of the odd-numbered pixel rows and the even-numbered pixel rows is made different. In particular, FIG. 138 shows an example in which the reverse pattern of the lighting state of the odd-numbered pixel row (the display area 53 and the non-display area 52) is changed to the lighting state of the even-numbered pixel row. Therefore, the area of the display area 53 and the area of the non-display area 52 are set to be the same. Of course, the area of the display area 53 and the area of the non-display area 52 are not limited to being the same.
[0319]
In addition, in FIGS. 136 and 135, it is not limited to setting all the pixel rows in the odd-numbered pixel rows or the even-numbered pixel rows to the non-lighting state.
[0320]
The above embodiment is a driving method for executing a current (voltage) program for each pixel row. However, the driving method of the present invention is not limited to this. Needless to say, current (voltage) programming may be performed simultaneously on two pixel rows (a plurality of pixel rows) as shown in FIG. 139 (FIG. 27). And its description). FIG. 139 (a) shows an embodiment of an odd field, and FIG. 139 (b) shows an embodiment of an even field. In odd fields, (1, 2) pixel rows, (3, 4) pixel rows, (5, 6) pixel rows, (7, 8) pixel rows, (9, 10) pixel rows, (11, 12) pixels ...,...,... (N, n + 1) pixel rows (n is an integer of 1 or more) are sequentially selected as two pixel rows, and current programming is performed. In even fields, (2,3) pixel rows, (4,5) pixel rows, (6,7) pixel rows, (8,9) pixel rows, (10,11) pixel rows, (12,13) pixel rows ... (N + 1, n + 2) pixel rows (n is an integer of 1 or more) are sequentially selected as two pixel rows, and current programming is performed.
[0321]
As described above, by selecting a plurality of pixel rows in each field and performing current programming, the current flowing through the source signal line 18 can be increased, and black writing can be improved. In addition, the resolution of an image can be improved by shifting at least one pixel of a set of a plurality of pixel rows selected in an odd field and an even field.
[0322]
In the embodiment of FIG. 139, two pixel rows are selected in each field. However, the present invention is not limited to this, and three pixel rows may be used. In this case, two sets of a method of shifting one pixel and a method of shifting two pixels can be selected as a set of three pixel rows selected in the odd field and the even field. The number of pixel rows selected in each field may be four or more. Further, as shown in FIGS. 125 to 132, one frame may be composed of three or more fields.
[0323]
In the embodiment of FIG. 139, two pixel rows are selected at the same time. However, the present invention is not limited to this. 1H is set to the first half and the second half, and in odd fields, the first half of the first H period is set. The current programming is performed by selecting the first pixel row in the 1 / 2H period of the second half, and selecting the second pixel row in the second half of the H period.
In the first half H period of the next second H period, the third pixel row is selected and current programming is performed, and in the second half H period, the fourth pixel row is selected and current programming is performed. In addition, the current programming is performed by selecting the fifth pixel row during the first half of the first H period of the next third H period, and selecting the sixth pixel row during the second half of the first H period. Do. ... May be driven.
[0324]
In the even field, the current programming is performed by selecting the second pixel row in the first half H period of the first H period and performing the current programming by selecting the third pixel row in the latter half H period. In the first half of the next second H period, the fourth pixel row is selected and current programming is performed, and in the latter half of the second H period, the fifth pixel row is selected and current programming is performed. Further, the current programming is performed by selecting the sixth pixel row in the first half of the first H period of the next third H period, and selecting the seventh pixel row in the second half of the first H period. Do. ... May be driven.
[0325]
In the above embodiment, the number of pixel rows selected in each field is two pixel rows. However, the present invention is not limited to this, and three pixel rows may be used. In this case, two sets of a method of shifting one pixel and a method of shifting two pixels can be selected as a set of three pixel rows selected in the odd field and the even field. The number of pixel rows selected in each field may be four or more.
[0326]
According to the N-fold pulse driving method of the present invention, the waveform of the gate signal line 17b is made the same in each pixel row, and the pixel signals are shifted and applied at intervals of 1H. By performing the scanning in this manner, the pixel rows to be lit can be sequentially shifted while the time during which the EL element 15 is lit is set to 1 F / N. As described above, it is easy to realize that the waveform of the gate signal line 17b is made the same and shifted in each pixel row. This is because ST1 and ST2, which are data applied to the shift register circuits 61a and 61b in FIG. 6, may be controlled. For example, when Vgl is output to the gate signal line 17b when the input ST2 is at the L level, and Vgh is output to the gate signal line 17b when the input ST2 is at the H level, the ST2 applied to the shift register 61b is The signal is input at the L level only during the 1F / N period, and is set at the H level during the other periods. Only the input ST2 is shifted by the clock CLK2 synchronized with 1H.
[0327]
The cycle of turning on and off the EL element 15 needs to be 0.5 msec or more. If this cycle is short, a perfect black display state will not be obtained due to the afterimage characteristics of the human eye, and the image will be blurred, as if the resolution were reduced. Further, the display state of the data holding type display panel is set. However, when the on / off cycle is 100 msec or more, the light beam appears to be blinking. Therefore, the ON / OFF cycle of the EL element should be 0.5 μsec or more and 100 msec or less. More preferably, the on / off cycle should be no less than 2 msec and no more than 30 msec. More preferably, the on / off cycle should be 3 msec or more and 20 msec or less.
[0328]
As described above, when the number of divisions of the black screen 52 is set to one, a favorable moving image display can be realized, but flickering of the screen becomes easy to see. Therefore, it is preferable to divide the black insertion portion into a plurality. However, if the number of divisions is too large, moving image blur occurs. The number of divisions should be 1 or more and 8 or less. More preferably, it is preferably 1 or more and 5 or less.
[0329]
It is preferable that the number of divisions of the black screen is configured to be changed between a still image and a moving image. When the number of divisions is N = 4, 75% is a black screen and 25% is an image display. At this time, the number of divisions is one in which the 75% black display section is scanned in the vertical direction of the screen in a 75% black band state. The number of divisions is three, which is scanned by three blocks of a 25% black screen and a 25/3% display screen. For still images, increase the number of divisions. For videos, reduce the number of divisions. The switching may be performed automatically (moving image detection or the like) according to the input image, or may be manually performed by the user. In addition, it may be configured to switch to a video or the like of the display device in accordance with the input outlet.
[0330]
For example, in a mobile phone or the like, the number of divisions is set to 10 or more on the wallpaper display and input screen (in extreme cases, it may be turned on and off every 1H). When displaying an NTSC moving image, the number of divisions is set to 1 or more and 5 or less. The number of divisions is preferably configured to be switchable in three or more stages. For example, there is no division number, 2, 4, 8, or the like.
[0331]
The ratio of the black screen to the entire display screen is preferably 0.2 or more and 0.9 or less (1.2 or more and 9 or less when displayed by N), when the area of the entire screen is 1.
In particular, it is preferable to be 0.25 or more and 0.6 or less (1.25 or more and 6 or less when indicated by N). If it is less than 0.20, the effect of improving moving image display is low. When the ratio is 0.9 or more, the brightness of the display portion increases, and it is easy to visually recognize that the display portion moves up and down.
[0332]
The number of frames per second is preferably 10 or more and 100 or less (10 Hz or more and 100 Hz or less). Further, the frequency is preferably 12 or more and 65 or less (12 Hz or more and 65 Hz or less). When the number of frames is small, flickering of the screen becomes conspicuous. When the number of frames is too large, writing from the source driver circuit 14 or the like becomes difficult, and the resolution is deteriorated.
[0333]
Needless to say, the above items can be applied to the pixel configuration of the current program shown in FIG. 38 and the pixel configuration of the voltage program shown in FIGS. 43, 51, and 54. 38, the transistor 11d in FIG. 43, the transistor 11d in FIG. 43, and the transistor 11e in FIG. As described above, by turning on / off the wiring that allows the current to flow through the EL element 15, the N-fold pulse driving of the present invention can be easily realized.
[0334]
In addition, the time when the gate signal line 17b is set to Vgl only during the period of 1F / N may be any time in the period of 1F (it is not limited to 1F. It may be a unit period). This is because a predetermined average luminance is obtained by turning on the EL element 15 for a predetermined period in a unit time. However, it is preferable that the gate signal line 17b be set to Vgl immediately after the current programming period (1H) to cause the EL element 15 to emit light. This is because the effect of the retention characteristic of the capacitor 19 of FIG. 1 is reduced.
[0335]
In addition, it is preferable that the number of divisions of the image is configured to be variable. For example, when the user presses the brightness adjustment switch or turns the brightness adjustment volume, the change is detected and the value of K is changed. You may comprise so that it may change manually or automatically according to the content and data of the image to be displayed.
[0336]
Changing the value of K (the number of divisions of the image display unit 53) in this manner can be easily realized. This is because, in FIG. 6, the timing of the data applied to ST (when the L level is set at 1F) may be adjusted or changed.
[0337]
In FIG. 16 and the like, the period (1F / N) for setting the gate signal line 17b to Vgl is divided into a plurality (division number M), and the period for setting Vgl to 1F / (K · N) is implemented K times. However, this is not a limitation. The period of 1F / (K · N) may be performed L (L ≠ K) times. That is, in the present invention, the screen 50 is displayed by controlling the period (time) of flowing to the EL element 15. Therefore, performing the period of 1F / (K · N) L (L ≠ K) times is included in the technical idea of the present invention. Also, by changing the value of L, the luminance of the screen 50 can be digitally changed. For example, when L = 2 and L = 3, the luminance (contrast) changes by 50%. It goes without saying that these controls can also be applied to other embodiments of the present invention (of course, the present invention described below). These are also N-time pulse driving of the present invention.
[0338]
In the above embodiment, the transistor 11d as a switching element is disposed (formed) between the EL element 15 and the driving transistor 11a, and the screen 50 is turned on and off by controlling the transistor 11d. . With this driving method, the current programming method eliminates insufficient current writing in the black display state, and achieves good resolution or black display. That is, in the current programming method, it is important to realize good black display. The driving method described below resets the driving transistor 11a and realizes a good black display. The embodiment will be described below with reference to FIG.
[0339]
FIG. 32 is basically the pixel configuration of FIG. In the pixel configuration of FIG. 32, the programmed Iw current flows through the EL element 15, and the EL element 15 emits light. That is, the driving transistor 11a retains the ability to flow current by being programmed. A method of resetting (turning off) the transistor 11a by utilizing the ability to flow this current is the driving method in FIG. Hereinafter, this driving method is referred to as reset driving.
[0340]
In order to realize reset driving with the pixel configuration of FIG. 1, it is necessary to configure the transistor 11b and the transistor 11c so that on / off control can be performed independently. That is, as shown in FIG. 32, the gate signal line 17a (gate signal line WR) for turning on / off the transistor 11b and the gate signal line 17c (gate signal line EL) for turning on / off the transistor 11c can be controlled independently. I do. The control of the gate signal lines 17a and 17c may be performed by two independent shift registers 61 as shown in FIG.
[0341]
The driving voltage of the gate signal line 17a for driving the transistor 11b and the driving voltage of the gate signal line 17b for driving the transistor 11d may be changed (in the case of the pixel configuration in FIG. 1). The amplitude value (the difference between the ON voltage and the OFF voltage) of the gate signal line 17a is smaller than the amplitude value of the gate signal line 17b.
[0342]
If the amplitude value of the gate signal line 17 is large, the penetration voltage between the gate signal line 17 and the pixel 16 becomes large, and black floating occurs. The amplitude of the gate signal line 17a may be controlled by controlling whether the potential of the source signal line 18 is not applied to the pixel 16 (applied (when selected)). Since the potential fluctuation of the source signal line 18 is small, the amplitude value of the gate signal line 17a can be reduced.
[0343]
On the other hand, the gate signal line 17b needs to perform EL on / off control. Therefore, the amplitude value increases. To deal with this, the output voltages of the shift registers 61a and 61b are changed. When the pixel is formed of a P-channel transistor, Vgh (off voltage) of the shift registers 61a and 61b is made substantially the same, and Vgl (on voltage) of the shift register 61a is made higher than Vgl (on voltage) of the shift register 61b. make low.
[0344]
Hereinafter, the reset driving method will be described with reference to FIG. FIG. 33 is a diagram for explaining the principle of reset driving. First, as illustrated in FIG. 33A, the transistors 11c and 11d are turned off, and the transistor 11b is turned on. Then, the drain (D) terminal and the gate (G) terminal of the driving transistor 11a are short-circuited, and an Ib current flows. Generally, transistor 11a is current programmed in the previous field (frame). In this state, when the transistor 11d is turned off and the transistor 11b is turned on, the drive current Ib flows to the gate (G) terminal of the transistor 11a.
Therefore, the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the transistor 11a have the same potential, and the transistor 11a is reset (state in which no current flows).
[0345]
Note that before the operation in FIG. 33A, it is preferable to perform an operation in which the transistor 11b and the transistor 11c are turned off, the transistor 11d is turned on, and current flows to the driving transistor 11a. This operation is preferably completed in as short a time as possible. This is because a current may flow through the EL element 15 to turn on the EL element 15 and lower the display contrast. It is preferable that the operation time is 0.1% or more and 10% or less of 1H (one horizontal scanning period). It is more preferable that the content be 0.2% or more and 2% or less. Alternatively, it is preferable that the time be 0.2 μsec or more and 5 μsec or less. Further, the above-described operation (the operation performed before (a) in FIG. 33) may be collectively performed on the pixels 16 on the entire screen. By performing the above operation, the drain (D) terminal voltage of the driving transistor 11a decreases, and a smooth Ib current can flow in the state of FIG. Note that the above items also apply to other reset driving methods of the present invention.
[0346]
33A, the Ib current flows, and the terminal voltage of the capacitor 19 tends to decrease as the implementation time of FIG. Therefore, the implementation time in FIG. 33A needs to be a fixed value. According to experiments and studies, it is preferable that the implementation time in FIG. 33A be 1H or more and 5H or less.
[0347]
It is preferable that this period be different for the R, G, and B pixels. This is because the EL material differs for each color pixel, and there is a difference in the rising voltage of the EL material. In each pixel of RGB, the most optimal period is set according to the EL material. In this embodiment, the period is set to 1H or more and 5H or less. However, it is needless to say that the period may be 5H or more in a driving method mainly for black insertion (black screen writing). The longer the period, the better the black display state of the pixel.
[0348]
After the operation of FIG. 33 (a) is performed, the state of FIG. 33 (b) is set in a period of 1H or more and 5H or less. FIG. 33B shows a state in which the transistor 11c and the transistor 11b are turned on and the transistor 11d is turned off. The state of FIG. 33B is a state in which current programming is being performed, as described above. That is, the program current Iw is output (or absorbed) from the source driver circuit 14, and the program current Iw is supplied to the driving transistor 11a. The potential of the gate (G) terminal of the driving transistor 11a is set so that the program current Iw flows (the set potential is held by the capacitor 19).
[0349]
If the program current Iw is 0 (A), the transistor 11a maintains the state in which the current shown in FIG. 33 (a) does not flow, so that good black display can be realized. Even if the white display current programming is performed in FIG. 33B or the characteristic variation of the driving transistor of each pixel occurs, the current programming is performed from the offset voltage in the completely black display state. Do. Therefore, the time programmed to the target current value becomes equal according to the gradation. Therefore, there is no gradation error due to variations in the characteristics of the transistor 11a, and a favorable image display can be realized.
[0350]
After the current programming of FIG. 33B, as shown in FIG. 33C, the transistors 11b and 11c are turned off, the transistor 11d is turned on, and the program current Iw (=) from the driving transistor 11a is turned on. Ie) flows through the EL element 15 to cause the EL element 15 to emit light. 33 (c) has already been described with reference to FIG.
[0351]
That is, the driving method (reset driving) described with reference to FIG. 33 disconnects the driving transistor 11a and the EL element 15 (a state in which no current flows), and connects the drain (D) terminal and the gate (G ) Terminal (or two terminals including a source (S) terminal and a gate (G) terminal, more generally, two terminals including a gate (G) terminal of a driving transistor); Thereafter, a second operation of performing a current (voltage) program on the driving transistor is performed. Further, at least the second operation is performed after the first operation. Note that in order to perform the reset driving, the transistor 11b and the transistor 11c must be configured to be independently controllable as in the configuration in FIG.
[0352]
In the image display state (if an instantaneous change can be observed), first, the pixel row on which current programming is performed is in a reset state (black display state), and after 1H, current programming is performed (at this time, Is also in a black display state because the transistor 11d is off.) Next, a current is supplied to the EL element 15, and the pixel row emits light at a predetermined luminance (programmed current). That is, the pixel row for black display moves downward from the top of the screen, and the image should appear to be rewritten at the position where the pixel row has passed.
[0353]
Although the current programming is performed 1 H after the reset, this period may be set within about 5 H. This is because it takes a relatively long time for the reset of FIG. 33A to be completely performed. If this period is set to 5H, 5 pixel rows should display black (6 pixel rows including the current programming pixel row).
[0354]
Further, the reset state is not limited to being performed one pixel row at a time, but may be performed simultaneously for a plurality of pixel rows. Alternatively, the scanning may be performed while simultaneously resetting a plurality of pixel rows and overlapping each other. For example, if four pixel rows are to be reset simultaneously, the pixel rows (1), (2), (3), and (4) are reset in the first horizontal scanning period (one unit), and the next second horizontal row is reset. During the scanning period, the pixel rows (3), (4), (5), and (6) are reset, and during the next third horizontal scanning period, the pixel rows (5), (6), (7), and (8) are reset. State. Further, a driving state in which the pixel rows (7), (8), (9), and (10) are reset in the next fourth horizontal scanning period is exemplified. It should be noted that the driving states shown in FIGS. 33B and 33C are naturally performed in synchronization with the driving state shown in FIG.
[0355]
It goes without saying that the driving shown in FIGS. 33 (b) and (c) may be performed after all the pixels on one screen are reset at the same time or in the scanning state. Needless to say, the reset state (interlacing of one or more pixel rows) may be set in the interlaced driving state (interlacing scanning of one or more pixel rows). Further, a random reset state may be performed. Further, the description of the reset driving of the present invention is a method of operating a pixel row (that is, controlling the vertical direction of the screen). However, the concept of the reset drive is not limited to the control direction of the pixel row. For example, it goes without saying that the reset driving may be performed in the pixel column direction.
[0356]
Note that the reset driving in FIG. 33 can achieve better image display by being combined with the N-fold pulse driving or the like of the present invention or by interlaced driving. In particular, the configuration of FIG. 22 is a driving method of intermittent N / K times pulse driving (a plurality of lighting regions are provided in one screen. This driving method is easy by controlling the gate signal line 17b and turning on / off the transistor 11d). This has been described previously.), So that good image display can be realized without occurrence of flicker.
[0357]
Needless to say, further excellent image display can be realized by combining with another driving method, for example, a precharge driving method described below. As described above, it goes without saying that the reset driving can be performed in combination with the other embodiments of the present specification, similarly to the present invention.
[0358]
FIG. 34 is a configuration diagram of a display device that realizes reset driving. The gate driver circuit 12a controls the gate signal lines 17a and 17b in FIG. By applying an on / off voltage to the gate signal line 17a, the on / off control of the transistor 11b is performed. The transistor 11d is turned on / off by applying an on / off voltage to the gate signal line 17b. The gate driver circuit 12b controls the gate signal line 17c in FIG. The transistor 11c is turned on and off by applying an on / off voltage to the gate signal line 17c.
[0359]
Therefore, the gate signal line 17a is operated by the gate driver circuit 12a, and the gate signal line 17c is operated by the gate driver circuit 12b. Therefore, the timing at which the transistor 11b is turned on to reset the driving transistor 11a and the timing at which the transistor 111c is turned on and current programming is performed on the driving transistor 11a can be freely set. Other configurations and the like are the same as or similar to those described previously, and thus description thereof is omitted.
[0360]
FIG. 35 is a timing chart of the reset driving. When an ON voltage is applied to the gate signal line 17a to turn on the transistor 11b and reset the driving transistor 11a, an OFF voltage is applied to the gate signal line 17b to turn off the transistor 11d. Therefore, the state shown in FIG. During this period, the Ib current flows.
[0361]
In the timing chart of FIG. 35, the reset time is 2H (an on-voltage is applied to the gate signal line 17a and the transistor 11b is turned on), but the reset time is not limited to this. It may be 2H or more. If the reset can be performed very quickly, the reset time may be less than 1H.
[0362]
The H period for the reset period can be easily changed by the DATA (ST) pulse period input to the gate driver circuit 12. For example, if DATA input to the ST terminal is at the H level during the 2H period, the reset period output from each gate signal line 17a is the 2H period. Similarly, if DATA input to the ST terminal is kept at the H level during the 5H period, the reset period output from each gate signal line 17a becomes the 5H period.
[0363]
After the reset for the 1H period, an on-voltage is applied to the gate signal line 17c (1) of the pixel row (1). When the transistor 11c is turned on, the program current Iw applied to the source signal line 18 is written to the driving transistor 11a via the transistor 11c.
[0364]
After the current programming, an off-voltage is applied to the gate signal line 17c of the pixel (1), the transistor 11c is turned off, and the pixel is disconnected from the source signal line. At the same time, the off-state voltage is also applied to the gate signal line 17a, and the reset state of the driving transistor 11a is eliminated. (Note that in this period, it is more appropriate to express the current program state than the reset state. is there). Further, an on-voltage is applied to the gate signal line 17b, the transistor 11d is turned on, and a current programmed in the driving transistor 11a flows through the EL element 15. It is to be noted that the same applies to the pixel row (2) and subsequent pixel rows, and the description thereof is omitted because the operation is clear from FIG.
[0365]
In FIG. 35, the reset period was a 1H period. FIG. 36 shows an embodiment in which the reset period is set to 5H. The H period for the reset period can be easily changed by the DATA (ST) pulse period input to the gate driver circuit 12. FIG. 36 shows an embodiment in which DATA input to the ST1 terminal of the gate driver circuit 12a is at H level for a 5H period, and a reset period output from each gate signal line 17a is a 5H period. The longer the reset period is, the more completely the reset is performed, and an excellent black display can be realized. However, the display luminance is reduced by the proportion of the reset period.
[0366]
FIG. 36 shows an embodiment in which the reset period is set to 5H. This reset state was a continuous state. However, the reset state is not limited to being performed continuously. For example, the signal output from each gate signal line 17a may be turned on and off every 1H. Such an on / off operation can be easily realized by operating an enable circuit (not shown) formed at the output stage of the shift register. Further, it can be easily realized by controlling the DATA (ST) pulse input to the gate driver circuit 12.
[0367]
In the circuit configuration of FIG. 34, the gate driver circuit 12a requires at least two shift register circuits (one for controlling the gate signal line 17a and the other for controlling the gate signal line 17b). Therefore, there is a problem that the circuit scale of the gate driver circuit 12a becomes large. FIG. 37 shows an embodiment in which the gate driver circuit 12a has one shift register. A timing chart of an output signal obtained by operating the circuit of FIG. 37 is as shown in FIG. Note that the signs of the gate signal lines 17 output from the gate driver circuits 12a and 12b are different between FIG. 35 and FIG. 37.
[0368]
As is apparent from the addition of the OR circuit 371 in FIG. 37, the output of each gate signal line 17a is output by ORing with the output of the previous stage of the shift register circuit 61a. That is, an ON voltage is output from the gate signal line 17a during the 2H period. On the other hand, the output of the shift register circuit 61a is output as it is to the gate signal line 17c. Therefore, the ON voltage is applied during the 1H period.
[0369]
For example, when the H-level signal is being output to the second of the shift register circuit 61a, an ON voltage is output to the gate signal line 17c of the pixel 16 (1), and the pixel 16 (1) is in a current (voltage) program state. It is. At the same time, an on-voltage is also output to the gate signal line 17a of the pixel 16 (2), the transistor 11b of the pixel 16 (2) is turned on, and the driving transistor 11a of the pixel 16 (2) is reset.
[0370]
Similarly, when an H-level signal is output to the third position of the shift register circuit 61a, an on-voltage is output to the gate signal line 17c of the pixel 16 (2), and the pixel 16 (2) performs the current (voltage) program. State. At the same time, an on-voltage is also output to the gate signal line 17a of the pixel 16 (3), the transistor 11b of the pixel 16 (3) is turned on, and the transistor 11a for driving the pixel 16 (3) is reset. An ON voltage is output from the gate signal line 17a, and an ON voltage is output to the gate signal line 17c for 1H.
[0371]
In the programmed state, if the transistor 11b and the transistor 11c are simultaneously turned on (FIG. 33 (b)), when transitioning to the non-programmed state (FIG. 33 (c)), the transistor 11c is higher than the transistor 11b. If it is turned off first, it will be in the reset state shown in FIG. To prevent this, the transistor 11c needs to be turned off later than the transistor 11b. For this purpose, it is necessary to control so that the ON voltage is applied to the gate signal line 17a before the gate signal line 17c.
[0372]
The above embodiment is an embodiment relating to the pixel configuration of FIG. 32 (basically, FIG. 1). However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be implemented even with a current mirror pixel configuration as shown in FIG. In FIG. 38, the N-fold pulse driving shown in FIGS. 13 and 15 can be realized by controlling the transistor 11e to be turned on and off. FIG. 39 is an explanatory diagram of an embodiment using the pixel configuration of the current mirror of FIG. Hereinafter, the reset driving method in the pixel configuration of the current mirror will be described with reference to FIG.
[0373]
As shown in FIG. 39A, the transistors 11c and 11e are turned off, and the transistor 11d is turned on. Then, the drain (D) terminal and the gate (G) terminal of the current programming transistor 11b are short-circuited, and an Ib current flows as shown in the figure. In general, the transistor 11b is current-programmed in the immediately preceding field (frame), and has a capability of flowing current (the gate potential is held in the capacitor 19 for 1F, and an image is displayed. When the display is completely black, no current flows).
In this state, when the transistor 11e is turned off and the transistor 11d is turned on, the drive current Ib flows in the direction of the gate (G) terminal of the transistor 11a (the gate (G) terminal and the drain (D) terminal are short-circuited). ). Therefore, the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the transistor 11a have the same potential, and the transistor 11a is reset (state in which no current flows). Further, since the gate (G) terminal of the driving transistor 11b is common to the gate (G) terminal of the current programming transistor 11a, the driving transistor 11b is also reset.
[0374]
The reset state (state in which no current flows) of the transistors 11a and 11b is equivalent to the state in which the offset voltage of the voltage offset canceller method described in FIG. 51 and the like is held. In other words, in the state of FIG. 39A, an offset voltage (a starting voltage at which a current starts flowing) between terminals of the capacitor 19. By applying a voltage that is equal to or greater than the absolute value of this voltage, a current flows through the transistor 11. ) Is held. This offset voltage has a different voltage value depending on the characteristics of the transistors 11a and 11b. Therefore, by performing the operation of FIG. 39A, the state in which the transistor 11a and the transistor 11b do not flow the current to the capacitor 19 of each pixel (that is, the black display current (almost equal to 0)) is maintained. (Reset to the starting voltage at which current starts to flow).
[0375]
In FIG. 39 (a), similarly to FIG. 33 (a), the longer the reset execution time is, the more the Ib current flows and the terminal voltage of the capacitor 19 tends to decrease. Therefore, the implementation time in FIG. 39A needs to be a fixed value.
According to experiments and studies, the implementation time in FIG. 39A is preferably 1H or more and 10H (10 horizontal scanning periods) or less. More preferably, it is 1H or more and 5H or less. Alternatively, it is preferable that the time be 20 μsec or more and 2 msec or less. This is the same in the driving method shown in FIG.
[0376]
33 (a) is the same, but when the reset state of FIG. 39 (a) and the current program state of FIG. 39 (b) are performed in synchronization with each other, FIG. There is no problem since the period from the reset state to the current program state in FIG. 39B is a fixed value (constant value) (it is fixed). That is, the period from the reset state of FIG. 33 (a) or FIG. 39 (a) to the current programming state of FIG. 33 (b) or FIG. 39 (b) is 1H or more and 10H (10 horizontal scanning periods). ) It is preferred that: Furthermore, it is preferable to set it to 1H or more and 5H or less. Alternatively, it is preferable to set the period between 20 μsec and 2 msec. If this period is short, the driving transistor 11 is not completely reset.
If it is too long, the driving transistor 11 is completely turned off, and it takes a long time to program the current. Further, the brightness of the screen 50 also decreases.
[0377]
After performing (a) of FIG. 39, the state of (b) of FIG. 39 is set. FIG. 39B shows a state in which the transistor 11c and the transistor 11d are turned on and the transistor 11e is turned off. The state shown in FIG. 39B is a state in which current programming is performed. That is, the program current Iw is output (or absorbed) from the source driver circuit 14, and the program current Iw is supplied to the current programming transistor 11a. The potential of the gate (G) terminal of the driving transistor 11b is set to the capacitor 19 so that the program current Iw flows.
[0378]
If the program current Iw is 0 (A) (black display), the transistor 11b maintains the state in which the current shown in FIG. 33 (a) does not flow, thereby achieving good black display. it can. In the case of performing the white display current programming in FIG. 39B, even if the characteristic variation of the driving transistor of each pixel occurs, the offset voltage in the completely black display state (the characteristic of each driving transistor) is obtained. The current program is performed from the start voltage at which the current set according to the current flows. Therefore, the time programmed to the target current value becomes equal according to the gradation. Therefore, there is no gradation error due to variations in the characteristics of the transistor 11a or 11b, and a favorable image display can be realized.
[0379]
After the current programming of FIG. 39B, as shown in FIG. 39C, the transistors 11c and 11d are turned off, the transistor 11e is turned on, and the program current Iw (= Ie) flows through the EL element 15 to cause the EL element 15 to emit light. 39 (c) of FIG. 39 has already been described, and thus the details are omitted.
[0380]
In the drive method (reset drive) described with reference to FIGS. 33 and 39, the drive transistor 11a or 11b is disconnected from the EL element 15 (a state in which no current flows, which is performed by the transistor 11e or 11d) and the drive is performed. Between the drain (D) terminal and the gate (G) terminal of the driving transistor (or the source (S) terminal and the gate (G) terminal, or more generally, two terminals including the gate (G) terminal of the driving transistor) And a second operation of performing a current (voltage) program on the driving transistor after the above operation.
[0381]
At least the second operation is performed after the first operation. Note that the operation of disconnecting the driving transistor 11a or the transistor 11b from the EL element 15 in the first operation is not always an essential condition. If the driving transistor 11a or the transistor 11b and the EL element 15 in the first operation are not disconnected, the first operation of short-circuiting the drain (D) terminal and the gate (G) terminal of the driving transistor is performed. This is because there may be a case where a slight variation in the reset state occurs. This is determined by examining the transistor characteristics of the manufactured array.
[0382]
The pixel configuration of the current mirror in FIG. 39 is a driving method in which the current transistor 11a is reset, and as a result, the driving transistor 11b is reset.
[0383]
In the pixel configuration of the current mirror shown in FIG. 39, it is not always necessary to disconnect the driving transistor 11b and the EL element 15 in the reset state. Therefore, the drain (D) terminal and the gate (G) terminal (or the source (S) terminal and the gate (G) terminal of the current programming transistor a, or more generally, the gate (G) terminal of the current programming transistor a) (Or two terminals including the gate (G) terminal of the driving transistor), and a second operation of performing a current (voltage) program on the current programming transistor after the operation. Operation. At least the second operation is performed after the first operation.
[0384]
In the image display state (if an instantaneous change can be observed), first, the pixel row on which current programming is performed is in a reset state (black display state), and after a predetermined H, current programming is performed. The pixel row for black display moves from the top to the bottom of the screen, and the image should appear to be rewritten at the position where the pixel row has passed.
[0385]
In the above embodiments, the description has been made mainly on the pixel configuration of the current program. However, the reset driving of the present invention can be applied to the pixel configuration of the voltage program. FIG. 43 is an explanatory diagram of a pixel configuration (panel configuration) of the present invention for performing reset driving in a pixel configuration of voltage programming.
[0386]
In the pixel configuration of FIG. 43, a transistor 11e for resetting the driving transistor 11a is formed. When the on-voltage is applied to the gate signal line 17e, the transistor 11e is turned on, and the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the driving transistor 11a are short-circuited. Further, a transistor 11d for cutting a current path between the EL element 15 and the driving transistor 11a is formed. Hereinafter, the reset driving method of the present invention in the pixel configuration of the voltage program will be described with reference to FIG.
[0387]
As shown in FIG. 44A, the transistors 11b and 11d are turned off and the transistor 11e is turned on. The drain (D) terminal and the gate (G) terminal of the driving transistor 11a are short-circuited, and an Ib current flows as shown in the figure. Therefore, the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the transistor 11a have the same potential, and the driving transistor 11a is reset (state in which no current flows). Before resetting the transistor 11a, as described in FIG. 33 or FIG. 39, the transistor 11d is first turned on, the transistor 11e is turned off, and a current is supplied to the transistor 11a in synchronization with the HD synchronization signal. Keep it. Thereafter, the operation of FIG. 44A is performed.
[0388]
In the pixel configuration of the voltage program, similarly to the pixel configuration of the current program, the longer the reset execution time in FIG. 44A is, the more the Ib current flows and the terminal voltage of the capacitor 19 tends to decrease. is there. Therefore, the implementation time in FIG. 44A needs to be a fixed value. It is preferable that the operation time is not less than 0.2H and not more than 5H (5 horizontal scanning periods). More preferably, it is set to 0.5H or more and 4H or less. Alternatively, it is preferable that the period be 2 μsec or more and 400 μsec or less.
[0389]
Further, it is preferable that the gate signal line 17e is shared with the gate signal line 17a of the preceding pixel row. That is, the gate signal line 17e and the gate signal line 17a of the preceding pixel row are formed in a short state. This configuration is called a pre-stage gate control system.
Note that the pre-stage gate control method uses a gate signal line waveform of a pixel row selected at least 1H or more before the pixel row of interest. Therefore, it is not limited to one pixel row before. For example, the driving transistor 11a of the target pixel may be reset using the signal waveform of the gate signal line two rows before the pixel row.
[0390]
The following describes the pre-stage gate control system more specifically. The pixel row of interest is the (N) pixel row, and its gate signal lines are the gate signal line 17e (N) and the gate signal line 17a (N). In the preceding pixel row selected before 1H, the pixel row is (N-1) pixel row, and its gate signal lines are gate signal line 17e (N-1) and gate signal line 17a (N-1). . A pixel row selected 1H after the target pixel row is an (N + 1) pixel row, and its gate signal lines are a gate signal line 17e (N + 1) and a gate signal line 17a (N + 1).
[0391]
In the (N-1) H period, when an ON voltage is applied to the gate signal line 17a (N-1) of the (N-1) th pixel row, the gate signal line 17e (N) of the (N) th pixel row is applied. ) Is also applied to the ON voltage. This is because the gate signal line 17e (N) and the gate signal line 17a (N-1) of the preceding pixel row are formed in a short state. Therefore, the transistor 11b (N-1) of the pixel in the (N-1) th pixel row is turned on, and the voltage of the source signal line 18 is written to the gate (G) terminal of the driving transistor 11a (N-1). At the same time, the transistor 11e (N) of the pixel in the (N) th pixel row is turned on, the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the driving transistor 11a (N) are short-circuited, and the driving transistor 11a (N ) Is reset.
[0392]
In the (N) period following the (N-1) H period, when an ON voltage is applied to the gate signal line 17a (N) of the (N) pixel row, the gate signal of the (N + 1) pixel row The ON voltage is also applied to the line 17e (N + 1). Therefore, the transistor 11b (N) of the pixel in the (N) th pixel row is turned on, and the voltage applied to the source signal line 18 is written to the gate (G) terminal of the driving transistor 11a (N). At the same time, the transistor 11e (N + 1) of the pixel in the (N + 1) th pixel row is turned on, the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the driving transistor 11a (N + 1) are short-circuited, and the driving transistor 11a (N + 1) ) Is reset.
[0393]
Similarly, in the (N + 1) -th period following the (N) H-period, when an on-voltage is applied to the gate signal line 17a (N + 1) of the (N + 1) -th pixel row, the (N + 2) -th pixel row An on-voltage is also applied to the gate signal line 17e (N + 2). Therefore, the transistor 11b (N + 1) of the pixel in the (N + 1) th pixel row is turned on, and the voltage applied to the source signal line 18 is written to the gate (G) terminal of the driving transistor 11a (N + 1). At the same time, the transistor 11e (N + 2) of the pixel in the (N + 2) th pixel row is turned on, the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the driving transistor 11a (N + 2) are short-circuited, and the driving transistor 11a (N + 2). ) Is reset.
[0394]
In the above-described pre-stage gate control method of the present invention, the driving transistor 11a is reset for the 1H period, and thereafter, a voltage (current) program is executed.
[0395]
33 (a) is the same, but when the reset state of FIG. 44 (a) and the voltage program state of FIG. 44 (b) are performed in synchronization with each other, There is no problem since the period from the reset state to the current program state shown in FIG. 44B is a fixed value (constant value) (it is fixed). If this period is short, the driving transistor 11 is not completely reset. If it is too long, the driving transistor 11a is completely turned off, and it takes a long time to program the current. Further, the luminance of the screen 12 also decreases.
[0396]
After carrying out (a) of FIG. 44, the state of (b) of FIG. 44 is set. FIG. 44B shows a state where the transistor 11b is turned on and the transistors 11e and 11d are turned off. The state shown in FIG. 44B is a state in which voltage programming is being performed. That is, a program voltage is output from the source driver circuit 14, and the program voltage is written to the gate (G) terminal of the driving transistor 11a (the potential of the gate (G) terminal of the driving transistor 11a is set to the capacitor 19). In the case of the voltage programming method, it is not always necessary to turn off the transistor 11d during voltage programming. In addition, the driving method is a combination with the N-times pulse driving shown in FIGS. 13 and 15 or the intermittent N / K-times pulse driving (a driving method in which a plurality of lighting regions are provided on one screen. (Which can be easily realized by turning on / off the transistor 11e), the transistor 11e is not required. Since this has been described previously, the description is omitted.
[0397]
In the case of performing the white display voltage programming by the configuration of FIG. 43 or the driving method of FIG. 44, even if the characteristic variation of the driving transistor of each pixel occurs, the offset voltage of the completely black display state (each driving transistor) The voltage program is performed from the start voltage at which the current set according to the characteristic of (1) flows. Therefore, the time programmed to the target current value becomes equal according to the gradation. Therefore, there is no gradation error due to variations in the characteristics of the transistor 11a, and a favorable image display can be realized.
[0398]
After the current programming of FIG. 44 (b), as shown in FIG. 44 (c), the transistor 11b is turned off, the transistor 11d is turned on, and the program current from the driving transistor 11a flows to the EL element 15. The EL element 15 emits light.
[0399]
As described above, in the reset driving of the present invention in the voltage program of FIG. 43, first, in synchronization with the HD synchronizing signal, the transistor 11d is first turned on, the transistor 11e is turned off, and the current flows to the transistor 11a. 1, the connection between the transistor 11a and the EL element 15 is cut off, and the drain (D) terminal and the gate (G) terminal (or the source (S) terminal and the gate (G) terminal of the driving transistor 11a; In other words, a second operation of short-circuiting between two terminals including the gate (G) terminal of the driving transistor) and a third operation of performing a voltage program on the driving transistor 11a after the above operation are performed. Things.
[0400]
In the above embodiment, the current flowing from the driving transistor 11a (in the case of the pixel configuration in FIG. 1) to the EL element 15 is controlled by turning the transistor 11d on and off. In order to turn on / off the transistor 11d, it is necessary to scan the gate signal line 17b, and a scan requires the shift register 61 (gate driver circuit 12). However, the size of the shift register 61 is large, and the frame cannot be narrowed by using the shift register 61 for controlling the gate signal line 17b. The method described with reference to FIG. 40 solves this problem.
[0401]
The present invention will be described mainly by exemplifying the pixel configuration of the current program shown in FIG. 1 and the like. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can be applied to the pixel configuration. Needless to say, the technical concept of turning on / off in a block can be applied to a pixel configuration of a voltage program as shown in FIG.
[0402]
FIG. 40 shows an embodiment of the block drive system. First, for ease of explanation, the description will be made assuming that the gate driver circuit 12 is formed directly on the substrate 71 or the silicon chip gate driver IC 12 is mounted on the substrate 71. Further, the source driver 14 and the source signal line 18 are omitted because the drawing becomes complicated.
[0403]
In FIG. 40, the gate signal line 17a is connected to the gate driver circuit 12. On the other hand, the gate signal line 17b of each pixel is connected to the lighting control line 401. In FIG. 40, four gate signal lines 17b are connected to one lighting control line 401.
[0404]
It should be noted that blocking with the four gate signal lines 17b is not limited to this, and it goes without saying that more than four blocks may be used. Generally, it is preferable that the display screen 50 be divided into at least five or more. More preferably, it is preferably divided into 10 or more. Furthermore, it is preferable to divide into 20 or more. When the number of divisions is small, flicker is easily seen. If the number of divisions is too large, the number of lighting control lines 401 increases, and the layout of the control lines 401 becomes difficult.
[0405]
Therefore, in the case of a QCIF display panel, since the number of vertical scanning lines is 220, it is necessary to block at least 220/5 = 44 or more, and preferably block at 220/10 = 11 or more. There is a need to. However, when two blocks are formed in the odd-numbered rows and the even-numbered rows, flickering is relatively small even at a low frame rate, so that two blocks may be sufficient.
[0406]
In the embodiment of FIG. 40, the ON voltage (Vgl) or the OFF voltage (Vgh) is sequentially applied to the lighting control lines 401a, 401b, 401c, 401d,. Turns the flowing current on and off.
[0407]
In the embodiment of FIG. 40, the gate signal line 17b does not cross the lighting control line 401. Therefore, a short-circuit defect between the gate signal line 17b and the lighting control line 401 does not occur. Further, since the gate signal line 17b and the lighting control line 401 are not capacitively coupled, the addition of capacitance when the gate signal line 17b side is viewed from the lighting control line 401 is extremely small. Therefore, the lighting control line 401 is easily driven.
[0408]
A gate signal line 17a is connected to the gate driver circuit 12. By applying an on-voltage to the gate signal line 17a, a pixel row is selected, the transistors 11b and 11c of each selected pixel are turned on, and the current (voltage) applied to the source signal line 18 is applied to each pixel. Program the capacitor 19. On the other hand, the gate signal line 17b is connected to the gate (G) terminal of the transistor 11d of each pixel. Therefore, when the ON voltage (Vgl) is applied to the lighting control line 401, a current path between the driving transistor 11a and the EL element 15 is formed. Conversely, when the OFF voltage (Vgh) is applied, the EL element is Open 15 anode terminals.
[0409]
The control timing of the on / off voltage applied to the lighting control line 401 and the timing of the pixel row selection voltage (Vgl) output to the gate signal line 17a by the gate driver circuit 12 are synchronized with one horizontal scanning clock (1H). Is preferred. However, it is not limited to this.
[0410]
The signal applied to the lighting control line 401 merely turns on and off the current to the EL element 15. Further, it is not necessary to synchronize with the image data output from the source driver 14. This is because the signal applied to the lighting control line 401 controls the current programmed in the capacitor 19 of each pixel 16. Therefore, it is not always necessary to synchronize with the selection signal of the pixel row. Also, even in the case of synchronization, the clock is not limited to the 1H signal, and may be 1 / 2H or 1 / 4H.
[0411]
Even in the case of the current mirror pixel configuration shown in FIG. 38, the transistor 11e can be turned on and off by connecting the gate signal line 17b to the lighting control line 401. Therefore, block driving can be realized.
[0412]
In FIG. 32, if the gate signal line 17a is connected to the lighting control line 401 and reset is performed, block driving can be realized. That is, the block driving of the present invention is a driving method in which a plurality of pixel rows are simultaneously turned off (or black displayed) by one control line.
[0413]
In the above embodiments, one selected pixel row is arranged (formed) for each pixel row. The present invention is not limited to this, and one selection gate signal line may be arranged (formed) in a plurality of pixel rows.
[0414]
FIG. 41 shows the embodiment. Note that, for ease of description, the pixel configuration will be described mainly by exemplifying the case of FIG. In FIG. 41, the selection gate signal line 17a in the pixel row selects three pixels (16R, 16G, 16B) at the same time. The symbol of R means red pixel association, the symbol of G means green pixel association, and the symbol of B means blue pixel association.
[0415]
Therefore, by selecting the gate signal line 17a, the pixel 16R, the pixel 16G, and the pixel 16B are selected at the same time, and a data writing state is set. The pixel 16R writes data from the source signal line 18R to the capacitor 19R, and the pixel 16G writes data from the source signal line 18G to the capacitor 19G. The pixel 16B writes data from the source signal line 18B to the capacitor 19B.
[0416]
The transistor 11d of the pixel 16R is connected to the gate signal line 17bR. The transistor 11d of the pixel 16G is connected to the gate signal line 17bG, and the transistor 11d of the pixel 16B is connected to the gate signal line 17bB. Therefore, the EL element 15R of the pixel 16R, the EL element 15G of the pixel 16G, and the EL element 15B of the pixel 16B can be separately controlled on / off. That is, the EL element 15R, the EL element 15G, and the EL element 15B can individually control the lighting time and the lighting cycle by controlling the respective gate signal lines 17bR, 17bG, and 17bB.
[0417]
To realize this operation, in the configuration of FIG. 6, a shift register circuit 61 that scans the gate signal line 17a, a shift register circuit 61 that scans the gate signal line 17bR, and a shift register circuit that scans the gate signal line 17bG It is appropriate to form (arrange) four circuits 61 and a shift register circuit 61 that scans the gate signal line 17bB.
[0418]
Although a current N times the predetermined current flows through the source signal line 18 and a current N times the predetermined current flows through the EL element 15 for a period of 1 / N, this cannot be realized in practice.
This is because a signal pulse applied to the gate signal line 17 actually penetrates through the capacitor 19, and a desired voltage value (current value) cannot be set in the capacitor 19. Generally, a voltage value (current value) lower than a desired voltage value (current value) is set to the capacitor 19. For example, even if driving is performed so as to set a current value ten times, only about five times the current is set in the capacitor 19. For example, even when N = 10, the current that actually flows through the EL element 15 is the same as when N = 5. Therefore, the present invention is a method of setting an N-fold current value and driving the EL element 15 so that a current proportional to or corresponding to N-times flows to the EL element 15. Alternatively, a driving method in which a current larger than a desired value is applied to the EL element 15 in a pulse shape.
[0419]
In addition, a current (voltage) program is applied to the driving transistor 11a (in the case of FIG. 1) by applying a current (a current that becomes higher than a desired luminance when a current is continuously applied to the EL element 15) to a desired value. The intermittent current flowing through the EL element 15 is used to obtain a desired emission luminance of the EL element.
[0420]
It is preferable that the switching transistors 11b and 11c shown in FIG. This is because the penetration voltage to the capacitor 19 is reduced. Further, since the off-leakage of the capacitor 19 is reduced, it can be applied to a low frame rate of 10 Hz or less.
[0421]
Further, depending on the pixel configuration, when the penetration voltage acts in a direction to increase the current flowing through the EL element 15, the white peak current increases, and the sense of contrast in image display increases. Therefore, good image display can be realized.
[0422]
Conversely, it is also effective to make the switching transistors 11b and 11c of FIG. 1 P-channel so that a punch-through occurs to make black display better. When the P-channel transistor 11b turns off, the voltage becomes Vgh. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 19 slightly shifts to the Vdd side. Therefore, the gate (G) terminal voltage of the transistor 11a increases, and the display becomes more black. In addition, since the current value used for the first gradation display can be increased (a constant base current can be supplied until gradation 1), the shortage of the write current can be reduced by the current programming method.
[0423]
The transistor 11b in FIG. 1 operates to hold the current flowing from the driving transistor 11a in the capacitor 19. That is, it has a function of short-circuiting between the gate terminal (G) and the drain terminal (D) or the source terminal (S) of the driving transistor 11a during programming. A switching transistor having such a function as the transistor 11b will be referred to as a short-circuit transistor. The short-circuit transistor has a source terminal or a drain terminal connected to the holding capacitor 19. The short-circuit transistor is turned on and off by a voltage applied to the gate signal line 17a. The problem is that the voltage of the gate signal line 17a penetrates through the capacitor 19 when the off-voltage is applied. Due to this penetration voltage, the potential of the capacitor 19 (= the potential of the gate terminal (G) of the driving transistor 11a) fluctuates, so that good current programming cannot be performed and laser shot unevenness occurs. Therefore, it is necessary to reduce the penetration voltage.
[0424]
In order to reduce the penetration voltage, the size of the short-circuit transistor 11b may be reduced. Now, it is assumed that the size Scc of the short-circuit transistor is a channel width W (μm), a channel length L (μm), and Scc = W · L (square μm). When a plurality of short-circuit transistors are connected in series, Scc is the total size of the connected transistors. For example, if W = 5 (μm), L = 6 (μm) and the number (n = 4) of one short-circuit transistor are connected and Scc = 5 × 6 × 4 = 120 (square μm) ).
[0425]
There is a correlation between the size of the short-circuit transistor and the penetration voltage. FIG. 194 shows this relationship. It is assumed that the short-circuit transistor is a P-channel transistor. However, an N-channel transistor can be applied.
[0426]
In FIG. 194, the horizontal axis is Scc / n. Scc is the sum of the sizes of the short-circuit transistors as described above. n is the number of connected short-circuit transistors. In FIG. 194, the horizontal axis is obtained by dividing Scc by n pieces. That is, the size of each short-circuit transistor is one.
[0427]
In the first embodiment, the size Scc of the short-circuit transistor is defined as channel width W (μm) and channel length L (μm). If the number of short-circuit transistors is n = 4, Scc / n = 5 × 6 × 4/4 = 30 (square μm). In FIG. 194, the vertical axis represents the penetration voltage (V).
[0428]
If the punch-through voltage is not less than 0.3 (V), laser shot unevenness occurs and is visually unacceptable. Therefore, the size of each short-circuit transistor needs to be 25 (square μm) or less. On the other hand, if the short-circuit transistor is not set to 5 (square μm) or more, the processing accuracy of the transistor will not be high, and the variation will be large. In addition, there is a problem in driving performance. From the above, it is necessary to set the short-circuit transistor 11b to 5 (square μm) or more and 25 (square μm) or less. More preferably, the short-circuit transistor 11b needs to be 5 (square μm) or more and 20 (square μm) or less.
[0429]
The punch-through voltage of the short-circuit transistor also has a correlation with the amplitude value (Vgh-Vgl) of the voltage (Vgh, Vgl) for driving the short-circuit transistor. The punch-through voltage increases as the amplitude value increases. This relationship is illustrated in FIG. In FIG. 196, the horizontal axis represents the amplitude value (Vgh−Vhl) (V). The vertical axis is the penetration voltage. As described with reference to FIG. 194, the penetration voltage needs to be 0.3 (V) or less.
[0430]
Note that the permissible value of the penetration voltage 0.3 (V) is, in other words, 1 / or less (20% or less) of the amplitude value of the source signal line 18. The source signal line 18 is 1.5 (V) when the program current is white display, and is 3.0 (V) when the program current is black display. Therefore, (3.0-1.5) /5=0.3 (V).
[0431]
On the other hand, if the amplitude value (Vgh−Vhl) of the gate signal line is not more than 4 (V), the pixel 16 cannot be sufficiently written. From the above, the amplitude value (Vgh−Vgl) of the gate signal line needs to satisfy the condition of 4 (V) or more and 15 (V) or less. More preferably, the amplitude value (Vgh-Vgl) of the gate signal line must satisfy the condition of 5 (V) or more and 12 (V) or less.
[0432]
In the EL element 15, electrons are injected from the cathode (cathode) into the electron transport layer, and holes are also injected from the anode (anode) into the hole transport layer. The injected electrons and holes move to the opposite electrode by the applied electric field. At this time, carriers are trapped in the organic layer or carriers are accumulated as in the case of a difference in energy level at the interface of the light emitting layer.
[0433]
When space charges are accumulated in the organic layer, the molecules are oxidized or reduced, and the generated radical anion molecules or radical cation molecules are unstable. Is known to cause an increase in the driving voltage. To prevent this, as an example, the device structure is changed and a reverse voltage is applied.
[0434]
When a reverse bias voltage is applied, a reverse current is applied, so that the injected electrons and holes are extracted to the cathode and the anode, respectively. As a result, the formation of space charges in the organic layer is eliminated, and the electrochemical deterioration of molecules is suppressed, so that the life can be extended.
[0435]
The reverse bias drive of the present invention described below is performed during a period when no image is displayed. That is, after the display panel of the present invention is turned on, reverse bias driving is performed for a certain period. Alternatively, reverse bias driving is performed for a certain period before the display panel is turned on.
[0436]
FIG. 340 is an explanatory diagram for explaining the reverse bias driving method of the present invention. The power supply circuit (IC) 82 has two terminals, one terminal A is connected to the base anode line 2631 and applies an anode voltage Vdd to the anode line of the pixel 16. On the other hand, the other terminal B is connected to the base cathode line 2671 and supplies the Vss voltage to the cathode of the pixel 16.
[0437]
Note that, for ease of explanation, the description will be made on the assumption that the anode voltage Vdd is higher than the cathode voltage Vss. The pixel configuration will be described by exemplifying the configuration in FIG. 1, but is not limited to this pixel configuration. This is because the reverse bias driving method of the present invention described below changes the voltage applied to at least one of the cathode and the anode to apply the reverse bias voltage to the EL element 15. More preferably, a predetermined voltage is written to the pixel from the source driver circuit 14, and a reverse bias voltage is applied by this voltage and the voltage applied to the EL element 15 changed. Therefore, the present invention is not limited to the pixel configuration.
[0438]
In order to further facilitate understanding, as an example, the drive voltage and signal amplitude of each section are embodied as voltage values. First, the source driver circuit 14 operates with a power supply voltage of GND (0 (V)) and 5.5 (V), and outputs a video signal of a maximum of 5.5 (V) and a minimum of 0.5 (V). (Because the operation of the unit transistor 634 in FIG. 71 requires about 0.5 (V), the output minimum amplitude is GND + 0.5 (V)). Therefore, a video signal having a potential of 5.5 (V) to 0.5 (V) is output to the source signal line 18. The precharge voltage output from the source driver circuit 14 is set to 5.5 (V) to 0 (V).
[0439]
On the other hand, the anode voltage Vdd of the pixel is set to 5.5 (V) of the power supply voltage of the source driver circuit 14. Therefore, when the driving TFT 11a of the pixel 16 flows the maximum current Imax required for displaying an image, the voltage drop of the channel (between S and D) in the diode connection state is set within 5.0 (V). This is important. In other words, when the voltage Vic (5.5 (V) in this case) -0.5 (V) used by the source driver circuit 14 is used, the driving transistor of the pixel 16 is diode-connected (the G-D short-circuit state of the TFT 11a). Then, when a maximum current (white display) required for image display is applied, the pixel voltage is set so that the channel voltage (SD voltage) is smaller than Vic-0.5 (V). Make the design. That is, in the above embodiment, the voltage of the video signal output from the source driver circuit 14 to the source signal line 18 is 5.0 (V). At this time, the SD voltage of the diode-connected TFT 11a is set to be 5.0 (V) or less at the maximum. The diode characteristics can be freely changed by designing the channel width (W) and channel length (L) of the transistor to predetermined values.
[0440]
The cathode voltage Vss is set to -8 (V). The ON voltage Vgl applied to the gate signal line 17 is set to -8 + (-2) =-10 (V), and the OFF voltage Vgh applied to the gate signal line 17 is set to + 5.5 + 1.5 = + 7 (V). . The precharge voltage Vp output from the source driver circuit 14 is 5 (V), and Vm is 0 (V).
[0441]
FIG. 340 shows an image display state. From the power supply circuit (IC) 82, the Vdd voltage is applied to the anode of the pixel 16, and the Vss voltage is applied to the anode. A video signal is applied to the source signal line 18 from the source driver circuit 14 based on a video signal displayed on the display panel. Further, as described in FIGS. 65, 66, 67, 232, 233, etc., the precharge voltage Vp is applied to the source signal line 18 as necessary. The gate driver circuit 12 synchronizes with the horizontal synchronization signal, sequentially selects the gate signal lines 17, and applies an ON voltage to the selected gate signal lines 17.
[0442]
With the above operation, the program current Iw corresponding to the video signal is written to the pixel 16, and a current corresponding to the program current Iw is applied from the driving TFT 11a to the EL element 15, and the EL element 15 emits light. The above is the operation in the image display state.
[0443]
When the user turns off the power switch, the controller 81 (see FIG. 8 and the like) detects that the power switch is turned off, controls the power circuit 82 and the source driver circuit 14, and starts reverse bias driving. FIG. 341 is an explanatory diagram of the reverse bias driving state.
[0444]
At the time of reverse bias driving, first, the gate driver circuit 12b on the EL side is controlled to apply an off voltage Vgh to the gate signal line 17b so that no current flows through the EL element 15. Next, the precharge voltage Vm is output from the source driver circuit 14 to the source signal line 18. In addition, the gate driver circuits 12a on the selection side are sequentially or simultaneously operated to operate the selection TFTs 11b and 11c, and the Vm voltage is written to the gate terminal of the TFT 11a (or written to the pixel electrode 105 rather than to the pixel electrode 105. This is the anode side terminal of the EL element 15). For the relationship between the EL element 15 and the pixel electrode, see FIG. 10 and the description thereof.
[0445]
Next, an off voltage is applied to the gate signal line 17a to turn off the selected TFTs 11b and 11c. Note that when the source driver circuit 14 can fix the potential of the source signal line 18 to the voltage Vm without change, the TFTs 11b and 11c may be kept on.
[0446]
At the same time as the next or previous operation, the power supply circuit 82 is controlled to apply a voltage of V2 = Vdd to the base cathode line 2671 and apply a voltage of V1 = Vm−2 (V) to the base anode line 2631. I do. The voltage V1 is set to Vm-2 (V) in order to completely turn off the TFT 11a and prevent a current from flowing. Therefore, the voltage V1 may be any voltage as long as the TFT 11a can be set to a current value equal to or less than the leak state in relation to the voltage Vm.
[0447]
In the above state, the gate driver circuit 12a on the EL side is operated to turn on the TFT 11d. When the TFT 11d is turned on, the Vm voltage is applied to the anode side of the EL element 15 (applied to the pixel electrode 105), and the V2 voltage is applied to the cathode side (reflection electrode) of the EL element 15. Therefore, a reverse bias voltage is applied to the EL element 15.
[0448]
Note that the TFT 11d is turned on after applying the Vm voltage to the pixel electrode 105, but is not limited to this. The Vm voltage may be applied with the TFT 11d turned on. However, when the voltage V2 is applied to the cathode terminal while the TFTs 11d and 11c are on, the potential of the source signal line 18 decreases and the source driver circuit 14 may be destroyed. It is necessary to consider (examine) the control timing.
[0449]
Further, the voltage V2 is the voltage Vdd, but is not limited thereto. Since the Vdd voltage is a voltage generated by the power supply circuit 82, using it has an effect of reducing the circuit scale of the power supply circuit 82. However, as the voltage applied to the cathode of the EL element 15 is higher, the effect of the reverse bias is higher, and the rise in the terminal voltage of the EL element 15 due to deterioration is often reduced. Therefore, another voltage (it may be higher than the Vdd voltage and lower than the Vdd voltage in some cases) may be used. That is, the effect of applying the reverse bias voltage needs to be determined by experiment. Here, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that V2 = Vdd. Further, the Vm voltage can be set to Vm = 0 (V) or less (for example, -5 (V) or the like).
[0450]
Further, the reverse bias voltage Vs (Vs = (V2-Vm) absolute value) applied to the EL element 15 needs to be 3 (V) or more when the EL element 15 is made of a polymer EL material. , Preferably 5 (V) or more. Note that the maximum value Vs needs to be equal to or less than 15 (V). (If the reverse bias voltage is higher than a predetermined value, a short circuit or the like may occur between the anode electrode and the cathode electrode of the EL element 15 due to application of the reverse bias voltage. appear). When the EL element 15 is made of a low-molecular EL material, the Vs voltage needs to be 5 (V) or more, preferably 10 (V) or more. Note that the maximum value Vs needs to be 20 (V) or less. (If the reverse bias voltage is higher than a predetermined value, a short circuit or the like occurs between the anode electrode and the cathode electrode of the EL element 15 due to the application of the reverse bias voltage. appear).
[0451]
FIG. 344 illustrates the effect of the reverse bias driving method of FIG. 341 (the same applies to other embodiments described later). In FIG. 344, the vertical axis indicates the change voltage ratio. The change voltage ratio is a ratio of a voltage change between when a reverse bias voltage is applied and when no reverse bias voltage is applied. For example, the initial terminal voltage when a constant current of 1 (μA) flows through the EL element 15 is set to 10 (V), and the power failure of 1 (μA) occurs when the reverse bias voltage drive of the present invention is not performed. Assuming that the terminal voltage of the EL element 15 at the time of the dragon becomes 13 (V), the change voltage ratio is 13 (V) / 10 (V) = 1.3.
[0452]
When the reverse bias voltage driving is performed, a rise in the terminal voltage of the EL element 15 due to the deterioration is reduced. For example, when the initial terminal voltage when a constant current of 1 (μA) is applied to the EL element 15 is set to 10 (V) and the reverse bias voltage driving of the present invention is performed, the EL at the time of a power failure of 1 (μA) is obtained. The terminal voltage of the element 15 becomes 11 (V) or less, and a remarkable improvement effect is obtained. In this case, the change voltage ratio is 11 (V) / 10 (V) = 1.1.
[0453]
In FIG. 344, the horizontal axis represents the application time of the reverse bias voltage applied after using the display panel. When the EL element 15 is made of a polymer EL material, the reverse bias voltage Vs is required to be 3 (V) or more, preferably 5 (V) or more. Note that the maximum value Vs needs to be 15 (V) or less. When the EL element 15 is made of a low-molecular EL material, the Vs voltage needs to be 5 (V) or more, preferably 10 (V) or more. Note that the maximum value Vs needs to be 20 (V) or less. Note that the solid line in FIG. 344 shows the case where the EL element 15 is a low molecular material, and the dotted line shows the case where the EL element 15 is a high molecular material. FIG. 344 shows a case where the G color is displayed at 200 (nt), continuous lighting is performed for 10 minutes, and then a reverse bias voltage is applied to the EL element 15 so that the total lighting time becomes 2000 hours. 3 shows the voltage change ratio. However, the tendency is the same or similar for R and B.
[0454]
As can be seen from FIG. 344, when no reverse bias voltage is applied, the terminal voltage of the EL element 15 increases by as much as 30%. However, the change voltage ratio is reduced by performing the reverse bias voltage driving of the present invention. When a reverse bias voltage is applied for 2 seconds after continuous lighting of the EL display element, the change voltage ratio changes by about 5% (1.05). Therefore, it is preferable to apply the reverse bias voltage for 2 seconds (sec) or more. In particular, when a reverse bias voltage is applied for 5 seconds after continuous lighting of the EL display element, the change voltage ratio changes by about 2% (1.02). Therefore, more preferably, the reverse bias voltage is preferably applied for a time of 5 seconds (sec) or more. The maximum period for applying the reverse bias voltage is a constraint on the use of the system. When the reverse bias voltage is applied for a long time, it is necessary to operate the controller 81 and the like while the reverse bias voltage is being applied. Therefore, the power consumption of the system (display device) increases. Therefore, the period for applying the reverse bias voltage needs to be within 60 seconds (60 seconds) at the maximum.
[0455]
FIG. 344 is an example in which the reverse bias voltage driving of the present invention is performed after using the display panel. In the case where the display panel is used after performing the reverse bias voltage driving of the present invention before using the display panel. However, the characteristics in FIG. 344 are the same. FIG. 344 shows an example in which the display panel is used for 10 minutes and then the reverse bias voltage driving of the present invention is performed. There is no difference in the effect of the reverse bias voltage driving depending on the use time of the display panel. That is, regardless of whether the display panel is used continuously for 3 minutes or for 60 minutes, applying the reverse bias voltage for 2 seconds or more prevents the terminal voltage of the EL element 15 from rising. Can be suppressed. This is considered to be because the charge charged in the EL element 15 can be discharged by applying a voltage equal to or higher than a certain value regardless of the usage period.
[0456]
FIG. 342 illustrates a connection state between the power supply circuit 82 and the source driver circuit 14 of the present invention. Voltages (Vp, Vm) are applied to the source signal line 18 from a precharge circuit. At the time of normal display, the analog switch 561b2 applies the Vp voltage to the source signal line 18. At the time of reverse bias voltage driving, the Vm voltage is applied to the source signal line 18 in synchronization with the power supply circuit 82 (synchronization is controlled by the controller 81).
When applying the Vm voltage, the analog switch 561 disposed or formed between the output terminal of the current output circuit 654 and the connection terminal 2633 is turned off (open). This is to protect the current output circuit 654 from the Vm voltage or the voltage output from the pixel 16 to the source signal line 18 and prevent the current output circuit 654 from being broken.
[0457]
Although the Vm voltage is applied to the source signal line 18 from the source driver circuit 14, the application of the Vm voltage is not limited to the application from the source driver circuit 14. For example, as described with reference to FIG. 92, the precharge voltage PV may be generated in the array substrate, and the PV voltage may be changed to the Vm voltage and applied to the source signal line 18. Alternatively, as shown in FIG. 103, the probe may be directly contacted with the connection terminal 971, and the Vm voltage may be applied from the probe.
[0458]
FIG. 343 is a block diagram of the power supply circuit (IC) 82 of the present invention. The power supply circuit 82 of the present invention includes two booster circuits 3433. A reference voltage or a DC voltage Vd supplied from a battery is applied to the booster circuit 3433. This DC voltage Vd is converted into a rectangular wave (AC) by a switching circuit (not shown). The converted rectangular wave is boosted to a specified value (desired value) by a transformer 1121 composed of a single-turn coil. The boosted rectangular wave is converted into a DC voltage again by the smoothing circuit formed or arranged in the boosting circuit 3433. This DC voltage can be easily changed by the switching cycle or timing of the switching circuit. Further, the polarity of the generated DC voltage can be freely set according to the winding direction of the coil of the transformer 1121.
[0459]
As described above, two voltages (Va and Vb) are generated by the two booster circuits, and these two voltages are applied to the a terminal and the b terminal of the switching circuit 481 (481c and 481d).
[0460]
The switching circuit 481c controls whether to output the Va voltage or the Vb voltage to the base anode line 2631 under the control of the controller 81. Similarly to the switching circuit 481d, the controller 81 controls whether to output the Va voltage or the Vb voltage to the base cathode line 2671.
[0461]
Reference numeral 3431 denotes an output buffer circuit having a function of holding the Va voltage or the Vb voltage at a constant voltage value regardless of the magnitude of the output current. The switches 561c and 561d are switches for setting the voltage output to the base anode line 2631 or the base cathode line 2671 to a high impedance state as shown in FIG.
[0462]
FIG. 345 is a timing chart of the reverse bias voltage driving of the present invention. When the display control signal is at the H level, the power is on (a state in which an image is displayed on the display panel), and when the display control signal is at the L level, the user is off (a state in which no image is displayed on the display panel). Therefore, the controller 81 detects when the display control signal goes low, and enters the reverse bias voltage drive mode.
[0463]
After the display control signal becomes L level (point b) and after t1 (point c), the voltage (V1 applied voltage) applied to the base anode line 2631 is changed from the VH1 voltage (Vdd voltage) to the VL1 voltage (Vm voltage). −2 (V)) (see FIG. 341). Further, the voltage (V2 applied voltage) applied to the base cathode line 2671 changes from the VL2 voltage (Vss voltage) to the VH2 voltage (Vdd voltage) (see FIG. 341). Thus, the preparation for applying the reverse bias voltage to the EL element 15 is completed. The Vm voltage does not need to be a constant value and may be changed.
[0464]
The time (t1) between the points c and b needs to be 1 msec or more. This is to secure a period for changing the selection state of the gate signal line 17. Further, the time between the point d and the point c (t2: t2 is a period from when the first gate signal line 17a is selected to when the Vm voltage is applied to the pixel electrode 105. Basically, the pixel electrode 105 is driven for reverse bias driving. It is necessary to secure a period of at least 1 msec. More preferably, it is required to be 4 msec or more. This is because the cathode electrode has a capacitance of 0.01 μF or more, so that a relatively long time is required until the voltages (V1, V2) output from the power supply circuit 82 reach the predetermined voltages.
[0465]
On the other hand, the gate signal lines 17a are sequentially scanned, and the Vm voltage applied to the source signal lines 18 is applied to the pixel electrodes 105. At this time, in synchronization with the on / off of the TFT 11d on the EL side, the TFT 11d is not turned on when the Vm voltage is applied (writing) to the pixel electrode 105. Since the period in which the TFTs 11c and 11b are on is the selection period of one gate signal line 17a (basically, one horizontal scanning period), the TFT 11d is turned off, and a reverse bias voltage is applied to the EL element 15. The periods that are not are almost negligible.
[0466]
As described above, the reverse bias voltage can be applied to the EL element 15 by sequentially selecting the gate signal lines 17a, applying the Vm voltage to the anode side of the EL element 15 and applying the + voltage to the cathode side. Therefore, the terminal voltage of the EL element 15 does not increase, and the life of the EL display panel can be extended.
[0467]
In the embodiment of FIG. 345, the period for selecting each gate signal line 17a in order to apply a reverse bias voltage is set to one horizontal scanning period (1H) which is the same as that during normal image display. There is no limitation. For example, as shown in FIG. 346, the period (T1) may be longer than 1H. That is, since an image is not displayed, it is not necessary to limit to 1H. By setting T1> 1H, the stability at the time of applying the reverse bias voltage is improved.
[0468]
Further, in the embodiment of FIG. 345, the gate signal line 17a is selected by scanning, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 347, the ON voltage may be applied to all the gate signal lines 17a, and the Vm voltage may be applied to the anode of the EL element 15 of each pixel 16.
[0469]
Similarly, as shown in FIG. 348, the period (T2) for applying the ON voltage to all the gate signal lines 17a and the period (T3) for applying the OFF voltage may be alternately repeated. As shown in FIG. 349, the ON voltage is applied to the even-numbered gate signal lines 17a, and at this time, the OFF-state voltage is applied to the odd-numbered gate signal lines 17a, An ON voltage may be applied to the gate signal line 17a, and at that time, a state in which an OFF voltage is applied to the even-numbered gate signal lines 17a may be alternately repeated.
[0470]
FIG. 341 shows that a voltage of V1 = Vm−2 (V) is applied to the base anode line 2631. The reason why the voltage V1 = Vm−2 (V) is applied is to turn off the TFT 11 a and prevent a current from flowing into the pixel electrode 105. To prevent the current from flowing, the source (S) terminal of the driving TFT 11a may be opened as shown in FIG. By opening the source terminal, no current flows between the channels of the TFT 11a. Opening can be easily realized by opening the switch 561 (see FIG. 343). Alternatively, the connection point between the power supply circuit 82 and the base anode line 2631 may be removed.
[0471]
With the configuration in FIG. 350 as well, the voltage Vm applied to the source signal line 18 from the source driver circuit 14 can be applied to the pixel electrode 105 (the Vm voltage can be applied to the anode side of the EL element 15). Further, a Vdd voltage can be applied from the power supply circuit 82 to the cathode side of the EL element 15, and a reverse bias voltage can be applied to the EL element 15.
[0472]
In the above-described embodiment, the Vm voltage is written to the anode side of the EL element 15 by sequentially selecting, always selecting, or selecting at a predetermined cycle the gate signal line 17a. By writing the Vm voltage, the potential on the anode side of the EL element 15 is accurately determined. However, if the purpose is to apply a reverse bias voltage to the EL element 15, the anode potential of the EL element 15 does not need to be accurate (predetermined value). For example, there may be an error of about ± 2 (V) from the voltage Vm.
[0473]
Therefore, as in the embodiment of FIG. 351, the on / off state of the gate signal lines 17a and 17b is not timing-controlled, an off voltage is applied to the gate signal line 17a, and the TFTs 11b and 11c are maintained in the off state, and An ON voltage may be applied to the signal line 17b to keep the TFT 11d in the ON state. In this state, the voltage V1 is applied to the base anode line 2631 and the voltage V2 is applied to the base cathode line 2671 as shown in FIG. In this case, the potential Vc of the pixel electrode 105 is divided by the voltage between the channels of the TFT 11a and the voltage between the terminals of the EL element 15 (basically determined by the impedance of both elements). Therefore, the Vc voltage is not an accurate value, but at least the relationship of Vc> V1 and Vc <V2 is satisfied, so that a reverse bias voltage is applied to the EL element 15.
[0474]
The above embodiment has been described by exemplifying the pixel configuration of FIG. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 352, the reverse bias voltage drive of the present invention can be implemented even with a pixel configuration of a current mirror. Also, as shown in FIG. 353, it goes without saying that the reverse bias voltage driving of the present invention can be implemented by a pixel configuration driven by voltage. Even in the pixel configurations of FIGS. 352 and 353, the reverse bias voltage driving method is the same as or similar to the previously described method or configuration, and a description thereof will be omitted.
[0475]
As described above, the deterioration of the EL element 15 can be prevented by the reverse bias voltage driving of the present invention. However, measures using only the driving method are not perfect. This is because burn-in occurs when the luminance of the EL element 15 decreases by 1 to 5%. The burn-in in the case of the liquid crystal display panel disappears by driving for 1 to 2 hours, but the burn-in of the EL display panel is caused by deterioration of the EL element 15 and therefore does not disappear once.
[0476]
To solve this problem, the EL display panel (apparatus) of the present invention has a display area for one character both vertically and horizontally, as shown in FIG. 354, on a display screen 50 of M characters horizontally and N characters vertically. . Assuming that one character is represented by horizontal D1 dots × vertical D2 dots as shown in FIG. 355, the number of display dots larger than the originally required display dot number by horizontal D1 dots and vertical D2 dots is calculated. have.
[0477]
Burn-in occurs because the fixed pattern is displayed at the same position. Therefore, if the fixed pattern (character or wallpaper) is moved at a constant cycle or interval, the occurrence of printing is reduced. The moving cycle (timing, that is, the time interval for moving from one display location state to another display location) is preferably set to 10 seconds or more and 120 seconds or less. If the time is less than 10 seconds, the screen (characters, etc.) moves while the user is gazing at the screen, which is visually unacceptable. On the other hand, if displayed at the same position for an excessively long time, burning will occur.
[0478]
It is preferable that the interval of movement be within 3 dots. More preferably, it is preferable to be within one dot. If the number of dots is four or more, when the screen (characters, etc.) moves while the user is watching the screen, it is recognized as a large fluctuation state, and is visually unacceptable. When the power is turned off and the next power is turned on, the previous image display position may be stored in the flash memory.
[0479]
In FIG. 355, the movement from (a) in FIG. 355 to (b) in 355 shows a state in which one dot has been moved both vertically and horizontally. However, as shown in FIG. 356, it is preferable that the movement be performed in small increments in the vertical or horizontal direction. In FIG. 355, first, the character display position is moved downward (upper left in FIG. 356), then one dot is moved left and right, and this time, the character display position is moved upward. ing. When it is moved to the end (upper right in FIG. 356), it is moved in the reverse order of the arrow. This operation is repeated.
[0480]
As described above, by moving the display position, the burning of the fixed pattern on the EL display panel can be significantly reduced.
[0481]
Hereinafter, another driving method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 125 is an explanatory diagram of a display panel for performing the sequence driving of the present invention. The source driver circuit 14 switches and outputs R, G, and B data to the connection terminal 681. Therefore, the number of output terminals of the source driver circuit 14 can be reduced to 1/3 as compared with the case of FIG.
[0482]
A signal output from the source driver circuit 14 to the connection terminal 681 is distributed to the source signal lines 18R, 18G, and 18B by the output switching circuit 1251. The output switching circuit 1251 is formed directly on the substrate 71 using polysilicon technology or amorphous silicon technology. Alternatively, the output switching circuit 1251 may be formed using a silicon chip and mounted on the substrate 71 by using a COG technique, a TAB technique, or a COF technique. Further, the output switching circuit 1251 may include the switch 1251 as a circuit of the source driver circuit 14 in the source driver circuit 14.
[0483]
When the changeover switch 1252 is connected to the R terminal, the output signal from the source driver circuit 14 is applied to the source signal line 18R. When the changeover switch 1252 is connected to the G terminal, an output signal from the source driver circuit 14 is applied to the source signal line 18G. When the changeover switch 1252 is connected to the B terminal, the output signal from the source driver circuit 14 is applied to the source signal line 18B.
[0484]
In the configuration of FIG. 126, when the changeover switch 1252 is connected to the R terminal, the G terminal and the B terminal of the changeover switch are open. Therefore, the current input to source signal lines 18G and 18B is 0A. Therefore, the pixels 16 connected to the source signal lines 18G and 18B perform black display.
[0485]
When the changeover switch 1252 is connected to the G terminal, the R terminal and the B terminal of the changeover switch are open. Therefore, the current input to source signal lines 18R and 18B is 0A. Therefore, the pixels 16 connected to the source signal lines 18R and 18B display black.
[0486]
In the configuration of FIG. 126, when the changeover switch 1252 is connected to the B terminal, the R terminal and the G terminal of the changeover switch are open. Therefore, the current input to source signal lines 18R and 18G is 0A. Therefore, the pixels 16 connected to the source signal lines 18R and 18G perform black display.
[0487]
Basically, when one frame is composed of three fields, R image data is sequentially written to the pixels 16 of the display screen 50 in the first field. In the second field, G image data is sequentially written to the pixels 16 on the display screen 50. In the third field, a B image is sequentially written to the pixels 16 on the display screen 50.
[0488]
As described above, for each field, R data → G data → B data → R data → G data → B data → R data →... The N-fold pulse driving by turning on / off the switching transistor 11d as shown in FIG. 1 has been described with reference to FIG. 5, FIG. 13, FIG. It goes without saying that these driving methods can be combined with the sequence driving. Of course, it goes without saying that other driving methods of the present invention can be combined with sequence driving.
[0489]
In the embodiment described above, when writing image data to the R pixel 16, black data is written to the G pixel and the B pixel. When writing image data to the G pixel 16, black data is written to the R and B pixels. When writing image data to the B pixel 16, black data is written to the R and G pixels. The present invention is not limited to this.
[0490]
For example, when writing image data to the R pixel 16, the image data of the G pixel and the B pixel may hold the image data rewritten in the previous field. By driving in this manner, the brightness of the screen 50 can be increased. When writing the image data to the G pixel 16, the image data of the R pixel and the B pixel hold the image data rewritten in the previous field. When writing image data to the B pixel 16, the image data of the G pixel and the R pixel hold the image data rewritten in the previous field.
[0490]
As described above, in order to hold the image data of the pixels other than the color pixel being rewritten, it is sufficient that the RGB signal can independently control the gate signal line 17a. For example, as shown in FIG. 125, the gate signal line 17aR is a signal line for controlling on / off of the transistors 11b and 11c of the R pixel. The gate signal line 17aG is a signal line for controlling on / off of the transistors 11b and 11c of the G pixel. The gate signal line 17aB is a signal line for controlling on / off of the transistors 11b and 11c of the B pixel. On the other hand, the gate signal line 17b is a signal line that commonly turns on and off the transistors 11d of the R, G, and B pixels.
[0492]
With the above configuration, when the source driver circuit 14 outputs R image data and the switch 1252 is switched to the R contact, an on-voltage is applied to the gate signal line 17aR, and the gate signal line aG and the gate signal line aG are connected. An off-state voltage can be applied to the signal line aB. Therefore, the R image data can be written into the R pixel 16, and the G pixel 16 and the B pixel 16 can retain the image data of the field previously.
[0493]
In the second field, when the source driver circuit 14 outputs G image data and the switch 1252 is switched to the G contact, an on-voltage is applied to the gate signal line 17aG, and the gate signal line aR and the gate signal line aB are connected to each other. Can be applied with an off-voltage. Therefore, the G image data can be written to the G pixel 16, and the R pixel 16 and the B pixel 16 can keep the image data of the previous field.
[0494]
In the third field, when the source driver circuit 14 outputs the image data of B and the switch 1252 is switched to the B contact, an on-voltage is applied to the gate signal line 17aB, and the gate signal line aR and the gate signal line aG are Can be applied with an off-voltage. Therefore, the image data of B can be written to the B pixel 16, and the R pixel 16 and the G pixel 16 can keep the image data of the previous field.
[0495]
In the embodiment of FIG. 125, a gate signal line 17a for turning on / off the transistor 11b of the pixel 16 is formed or arranged for each of RGB. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 126, a configuration may be employed in which a common gate signal line 17a is formed or arranged in the RGB pixels 16.
[0496]
In the configuration of FIG. 125 and the like, it has been described that when the changeover switch 1252 selects the R source signal line, the G source signal line and the B source signal line are open. However, the open state is an electrically floating state, which is not preferable.
[0497]
FIG. 126 shows a configuration in which measures have been taken to eliminate this floating state. The terminal a of the switch 1252 of the output switching circuit 1251 is connected to the Vaa voltage (voltage for displaying black). The terminal b is connected to the output terminal of the source driver circuit 14. The switch 1252 is provided for each of RGB.
[0498]
In the state of FIG. 126, the switch 1252R is connected to the Vaa terminal. Therefore, the Vaa voltage (black voltage) is applied to the source signal line 18R.
The switch 1252G is connected to the Vaa terminal. Therefore, the Vaa voltage (black voltage) is applied to the source signal line 18G. The switch 1252B is connected to the output terminal of the source driver circuit 14. Therefore, the B video signal is applied to the source signal line 18B.
[0499]
The above state is a rewriting state of the B pixel, and a black display voltage is applied to the R pixel and the G pixel. By controlling the switch 1252 as described above, the image of the pixel 16 is rewritten. Note that the control of the gate signal line 17b and the like are the same as those of the previously described embodiment, and thus the description is omitted.
[0500]
In the above embodiment, the R pixel 16 is rewritten in the first field, the G pixel 16 is rewritten in the second field, and the B pixel 16 is rewritten in the third field. That is, the color of the pixel rewritten for each field changes. The present invention is not limited to this. The color of the pixel to be rewritten may be changed every one horizontal scanning period (1H). For example, the driving method is such that the R pixel is rewritten at 1H, the G pixel is rewritten at 2H, the B pixel is rewritten at 3H, and the R pixel is rewritten at 4H, and so on. Of course, the color of the pixel to be rewritten may be changed every two or more horizontal scanning periods, or the color of the pixel to be rewritten may be changed every 3 field.
[0501]
FIG. 127 shows an embodiment in which the color of the pixel to be rewritten is changed every 1H. In FIGS. 127 to 129, the pixels 16 indicated by diagonal lines indicate that the image data of the previous field is retained without rewriting the pixels, or that the pixels 16 are displayed in black. Of course, it may be repeatedly performed such as displaying a pixel in black or retaining data of the previous field.
[0502]
It is needless to say that in the driving methods shown in FIGS. 125 to 129, N-fold pulse driving and M-row simultaneous driving as shown in FIG. 13 may be performed. FIGS. 125 to 129 illustrate the writing state of the pixel 16. Although the lighting control of the EL element 15 is not described, it is needless to say that the embodiments described before or after can be combined. Needless to say, a configuration in which the dummy pixel row 271 is formed as described with reference to FIG. 27 and a driving method using the dummy pixel row may be combined.
[0503]
Also, one frame is not limited to being composed of three fields. The number of fields may be two or four or more. In the case where one frame is composed of two fields and three primary colors of RGB, an example in which R and G pixels are rewritten in the first field and B pixels are rewritten in the second field is exemplified. If one frame is composed of four fields and three primary colors of RGB, the R pixel is rewritten in the first field, the G pixel is rewritten in the second field, and the B pixel is rewritten in the third and fourth fields. An example is illustrated. In these sequences, white balance can be more efficiently obtained by considering the luminous efficiency of the RGB EL elements 15.
[0504]
In the above embodiment, the R pixel 16 is rewritten in the first field, the G pixel 16 is rewritten in the second field, and the B pixel 16 is rewritten in the third field. That is, the color of the pixel to be rewritten changes for each field.
[0505]
In the embodiment of FIG. 127, the R pixel is rewritten at 1H in the first field, the G pixel is rewritten at 2H, the B pixel is rewritten at 3H, the R pixel is rewritten at 4H, and so on. This is the driving method. Of course, the color of the pixel to be rewritten may be changed every two or more horizontal scanning periods, or the color of the pixel to be rewritten may be changed every 3 field.
[0506]
In the embodiment of FIG. 127, the R pixel is rewritten at 1H in the first field, the G pixel is rewritten at 2H, the B pixel is rewritten at 3H, and the R pixel is rewritten at 4H. The G pixel is rewritten at 1H in the second field, the B pixel is rewritten at 2H, the R pixel is rewritten at 3H, and the G pixel is rewritten at 4H. The B pixel is rewritten at 1H in the third field, the R pixel is rewritten at 2H, the G pixel is rewritten at 3H, and the B pixel is rewritten at 4H.
[0507]
As described above, the R, G, and B pixels can be rewritten arbitrarily or with a predetermined regularity in each field, thereby preventing R, G, and B color separation. Further, generation of flicker can be suppressed.
[0508]
In FIG. 128, the number of colors of the pixel 16 rewritten every 1H is plural. In FIG. 127, in the first field, the 1H-th rewritten pixel 16 is an R pixel, and the 2H-th rewritten pixel 16 is a G pixel. The 3H-th rewritten pixel 16 is a B pixel, and the 4H-th rewritten pixel 16 is an R pixel.
[0509]
In FIG. 128, the color position of the pixel to be rewritten is changed every 1H. The R, G, and B pixels can be different in each field (needless to say, they may have a predetermined regularity), and by sequentially rewriting, the R, G, and B color separation can be prevented. Further, generation of flicker can be suppressed.
[0510]
In the embodiment of FIG. 128 as well, in each picture element (a set of RGB pixels), the lighting time or the emission intensity of RGB is made to match. It goes without saying that this is carried out in the embodiments shown in FIGS. 126 and 127 as well. This is because the color becomes uneven.
[0511]
As shown in FIG. 128, the case where the number of colors of pixels to be rewritten every 1H (the three colors of R, G, and B are rewritten at the 1Hth in the first field of FIG. 128) is plural in FIG. , The source driver circuit 14 can output a video signal of any color (may have a certain regularity) to each output terminal, and the switch 1252 sets the contacts R, G, and B to arbitrary (a certain rule). May be connected).
[0512]
The display panel of the embodiment shown in FIG. 129 has W (white) pixels 16W in addition to the three primary colors of RGB. By forming or arranging the pixel 16W, the color peak luminance can be satisfactorily realized. Further, high-luminance display can be realized. FIG. 129 (a) shows an embodiment in which R, G, B and W pixels 16 are formed in one pixel row. FIG. 129 (b) shows a configuration in which RGBW pixels 16 are arranged for each pixel row.
[0513]
In the driving method of FIG. 129, it goes without saying that the driving methods of FIGS. 127 and 128 can be implemented. It goes without saying that N-fold pulse driving and M pixel row simultaneous driving can be implemented. These items can be easily embodied by those skilled in the art in the present specification, and thus description thereof is omitted.
[0514]
In addition, in order to facilitate the description of the present invention, the display panel of the present invention is described as having three primary colors of RGB, but the present invention is not limited to this. In addition to RGB, cyan, yellow, and magenta may be added, or a display panel using a single color of R, G, and B, or two colors of R, G, and B may be used.
[0515]
In the above-described sequence driving method, RGB is operated for each field, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. The embodiment of FIGS. 125 to 129 describes a method of writing image data to the pixel 16. It does not describe (of course is related to) a method of operating the transistor 11d in FIG. 1 or the like to display an image by supplying a current to the EL element 15. In the pixel configuration of FIG. 1, the current flowing through the EL element 15 is controlled by controlling the transistor 11d.
[0516]
In the driving methods shown in FIGS. 127 and 128, the RGB images can be sequentially displayed by controlling the transistor 11d (in the case of FIG. 1). For example, in FIG. 130A, the R display area 53R, the G display area 53G, and the B display area 53B are scanned from the top to the bottom of the screen (or from the bottom to the top) during one frame (one field). . An area other than the RGB display area is a non-display area 52.
That is, intermittent driving is performed.
[0517]
FIG. 130B shows an embodiment in which a plurality of RGB display areas 53 are generated in one field (one frame) period. This driving method is similar to the driving method of FIG. Therefore, no explanation will be needed. By dividing the display area 53 into a plurality of parts as shown in FIG. 130 (b), the occurrence of flicker disappears even at a lower frame rate.
[0518]
FIG. 131A shows a case where the area of the display area 53 is made different in the RGB display area 53 (the area of the display area 53 is obviously proportional to the lighting period). In FIG. 131 (a), the R display area 53R and the G display area 53G have the same area. The area of the B display area 53B is larger than that of the G display area 53G. In an organic EL display panel, the luminous efficiency of B is often poor. By making the B display area 53B larger than the display areas 53 of other colors as shown in FIG. Will be able to do it.
[0519]
FIG. 131B shows an example in which one field (frame) period has a plurality of B display periods 53B (53B1, 53B2). FIG. 131A shows a method of changing one B display area 53B. The white balance can be adjusted well by changing the white balance. FIG. 131 (b) improves the white balance by displaying a plurality of B display areas 53B having the same area.
[0520]
The driving method of the present invention is not limited to either FIG. 131 (a) or FIG. 131 (b). The purpose of the present invention is to generate a display area 53 for R, G, and B, and to intermittently display the image, thereby taking measures against blurred moving images and improving insufficient writing to the pixel 16. In the driving method of FIG. 16, the display area 53 in which R, G, and B are independent does not occur. RGB are displayed at the same time (it should be expressed that the W display area 53 is displayed). It goes without saying that (a) of FIG. 131 and (b) of FIG. 131 may be combined. For example, a driving method for changing the RGB display area 53 in FIG. 131A and generating a plurality of RGB display areas 53 in FIG.
[0521]
130 to 131 are not limited to the driving methods of the present invention shown in FIGS. 125 to 129. As shown in FIG. 41, if the current flowing through the EL element 15 (EL element 15R, EL element 15G, and EL element 15B) can be controlled for each of RGB, the driving methods shown in FIGS. 130 and 131 can be easily implemented. Not sure. By applying an on / off voltage to the gate signal line 17bR, the R pixel 16R can be on / off controlled. By applying an on / off voltage to the gate signal line 17bG, the G pixel 16G can be on / off controlled. By applying an on / off voltage to the gate signal line 17bB, the B pixel 16B can be turned on / off.
[0522]
In order to realize the above driving, as shown in FIG. 132, the gate driver circuit 12bR for controlling the gate signal line 17bR, the gate driver circuit 12bG for controlling the gate signal line 17bG, and the gate signal line 17bB are controlled. The gate driver circuit 12bB may be formed or arranged. Driving the gate driver circuits 12bR, 12bG, and 12bB of FIG. 132 by the method described with reference to FIG. 6 and the like can realize the driving methods of FIGS. Needless to say, the driving method shown in FIG. 16 can be realized with the configuration of the display panel shown in FIG.
[0523]
In addition, in the configuration shown in FIGS. 125 to 128, if the method is to rewrite black image data to the pixels 16 other than the pixel 16 for rewriting image data, the gate signal line 17bR for controlling the EL element 15R and the EL element 15G are controlled. It is needless to say that even if the gate signal line 17bG and the gate signal line bB for controlling the EL element 15B are not separated, and the gate signal line 17b is common to the RGB pixels, the driving methods shown in FIGS. 130 and 131 can be realized. .
[0524]
In FIG. 15, FIG. 18, FIG. 21, etc., it is assumed that the gate signal line 17b (EL side selection signal line) applies an on voltage (Vgl) and an off voltage (Vgh) in units of one horizontal scanning period (1H). Did. However, the light emission amount of the EL element 15 is proportional to the flowing time when the flowing current is a constant current. Therefore, the flowing time does not need to be limited to 1H unit.
In order to introduce the concept of output enable (OEV), it is defined as follows. By performing the OEV control, it becomes possible to apply the on / off voltage (Vgl voltage, Vgh voltage) to the pixel 16 to the gate signal lines 17a and 17b within one horizontal scanning period (1H).
For ease of explanation, in the display panel of the present invention, the description will be made assuming that the gate signal line 17a (in the case of FIG. 1) selects a pixel row on which current programming is performed. The output of the gate driver circuit 12a that controls the gate signal line 17a is called a WR side selection signal line. The description will be made on the assumption that the gate signal line 17b selects the EL element 15 (in the case of FIG. 1). The output of the gate driver circuit 12b that controls the gate signal line 17b is called an EL-side selection signal line.
[0525]
The gate driver circuit 12 receives a start pulse and sequentially shifts the input start pulse in the shift register as held data. Whether the voltage output to the WR-side selection signal line is the on-voltage (Vgl) or the off-voltage (Vgh) is determined by the data held in the shift register of the gate driver circuit 12a. Further, an OEV1 circuit (not shown) for forcibly turning off the output is formed or arranged in the output stage of the gate driver circuit 12a. When the OEV1 circuit is at the L level, the WR side selection signal output from the gate driver circuit 12a is output to the gate signal line 17a as it is. If the above relationship is logically illustrated, the relationship shown in FIG. 224A is obtained (an OR circuit). Note that the ON voltage is a logic level L (0), and the OFF voltage is a logic voltage H (1).
[0526]
That is, when the gate driver circuit 12a outputs the off voltage, the off voltage is applied to the gate signal line 17a. When the gate driver circuit 12a outputs an on-voltage (L level in logic), the output of the OEV1 circuit is ORed by the OR circuit and output to the gate signal line 17a. That is, when the OEV1 circuit is at the H level, the voltage output to the gate driver signal line 17a is turned off (Vgh) (see the example of the timing chart in FIG. 176).
[0527]
The data held in the shift register of the gate driver circuit 12b determines whether the voltage output to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) is an on voltage (Vgl) or an off voltage (Vgh). Further, an OEV2 circuit (not shown) for forcibly turning off the output is formed or arranged in the output stage of the gate driver circuit 12b. When the OEV2 circuit is at the L level, the output of the gate driver circuit 12b is directly output to the gate signal line 17b. If the above relationship is logically illustrated, the relationship shown in FIG. Note that the ON voltage is a logic level L (0), and the OFF voltage is a logic voltage H (1).
[0528]
That is, when the gate driver circuit 12b outputs the off-voltage (the EL-side selection signal is the off-voltage), the off-voltage is applied to the gate signal line 17b. When the gate driver circuit 12b outputs an on-voltage (L level in logic), the output of the OEV2 circuit is ORed by the OR circuit and output to the gate signal line 17b. That is, when the input signal is at the H level, the OEV2 circuit sets the voltage output to the gate driver signal line 17b to the off voltage (Vgh). Therefore, even if the EL-side selection signal of the OEV2 circuit is in the on-voltage output state, the signal forcibly output to the gate signal line 17b becomes the off-voltage (Vgh). If the input of the OEV2 circuit is L, the EL-side selection signal is output to the gate signal line 17b in a through manner (see the example of the timing chart in FIG. 176).
[0529]
The screen brightness is adjusted by the control of OEV2. There is an allowable range of brightness that can be changed depending on the screen brightness. FIG. 175 illustrates the relationship between the allowable change (%) and the screen luminance (nt). As can be seen from FIG. 175, the permissible change amount is small for a relatively dark image. Therefore, the brightness adjustment of the screen 50 by the control by the OEV 2 or the duty ratio control is controlled in consideration of the brightness of the screen 50. The permissible change by the control shortens when the screen is darker than when it is bright.
[0530]
FIG. 140 shows 1 / duty ratio drive. During the 1H period during the 4H period, the ON voltage is applied to the gate signal line 17b (EL side selection signal line), and the position where the ON voltage is applied is scanned in synchronization with the horizontal synchronization signal (HD). Therefore, the ON time is 1H unit.
[0531]
However, the present invention is not limited to this, and may be less than 1H (1 / H in FIG. 143) as shown in FIG. 143, or may be 1H or less. In other words, the present invention is not limited to the 1H unit, and generation other than the 1H unit is easy.
An OEV2 circuit formed or arranged at the output stage of the gate driver circuit 12b (which controls the gate signal line 17b) may be used. The OEV2 circuit is the same as the OEV1 circuit described above, and thus the description is omitted.
[0532]
In FIG. 141, the ON time of the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) is not in units of 1H. The on-voltage is applied to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) of the odd-numbered pixel row for a little less than 1H. The on-voltage is applied to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) of the even-numbered pixel row for a very short period. Also, the on-voltage time T1 applied to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) of the odd-numbered pixel row and the on-voltage time T2 applied to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) of the even-numbered pixel row are determined. The added time is set to be 1H period. FIG. 141 is the state of the first field.
[0533]
In the second field subsequent to the first field, the on-voltage is applied to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) of the even-numbered pixel row for a little less than 1H. The on-voltage is applied to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) of the odd-numbered pixel row for an extremely short period. Further, the on-voltage time T1 applied to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) of the even-numbered pixel row and the on-voltage time T2 applied to the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) of the odd-numbered pixel row are determined. The added time is set to be 1H period.
[0534]
As described above, the sum of the ON times applied to the gate signal lines 17b (EL-side selection signal lines) in a plurality of pixel rows is made constant, and the lighting time of the EL elements 15 in each pixel row in a plurality of fields is set. May be constant.
[0535]
In FIG. 142, the ON time of the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) is 1.5H. Further, the rise and fall of the gate signal line 17b (EL-side selection signal line) at point A overlap. The gate signal line 17b (EL side select signal line) and the source signal line 18 are coupled. Therefore, when the waveform of the gate signal line 17 b (EL side selection signal line) changes, the change in the waveform penetrates the source signal line 18. If a potential change occurs in the source signal line 18 due to the penetration, the accuracy of the current (voltage) program is reduced, and the characteristic unevenness of the driving transistor 11a is displayed.
[0536]
In FIG. 142, at point A, the gate signal line 17B (EL-side selection signal line) (1) changes from an ON voltage (Vgl) applied state to an OFF voltage (Vgh) applied state. The gate signal line 17B (EL side selection signal line) (2) changes from the off voltage (Vgh) applied state to the on voltage (Vgl) applied state. Therefore, at point A, the signal waveform of gate signal line 17B (EL-side selection signal line) (1) and the signal waveform of gate signal line 17B (EL-side selection signal line) (2) cancel each other. Therefore, even if the source signal line 18 and the gate signal line 17B (EL side selection signal line) are coupled, the waveform change of the gate signal line 17B (EL side selection signal line) does not penetrate into the source signal line 18. Absent. Therefore, good current (voltage) program accuracy can be obtained, and uniform image display can be realized.
[0537]
FIG. 142 shows an example in which the ON time is 1.5H. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, as shown in FIG. 144, the application time of the on-voltage may be 1H or less.
[0538]
By adjusting the period during which the ON voltage is applied to the gate signal line 17B (EL-side selection signal line), the luminance of the display screen 50 can be linearly adjusted. This can be easily realized by controlling the OEV2 circuit. For example, in FIG. 145, the display luminance is lower in FIG. 145 (b) than in FIG. 145 (a). The display luminance of FIG. 145 (c) is lower than that of FIG. 145 (b).
[0539]
FIG. 109 illustrates the relationship between OEV2 and the signal waveform of the gate signal line 17b. In FIG. 109, the period in which OEV2 is at the L level is the shortest in FIG. Therefore, the period during which the ON voltage is applied to the gate signal line 17b is short, and the current period flowing through the EL element 15 is short. This state is a state in which the duty ratio is small as a result. In FIG. 109 (b), the period during which the OEV2 goes low next is long. Further, in FIG. 109 (c), the period during which OEV2 is at the L level is longer than in FIG. 109 (b). Therefore, the duty ratio in FIG. 109 (c) is larger than the duty ratio in FIG. 109 (b).
[0540]
In the embodiment of FIGS. 109 (a), (b) and (c), the duty ratio control is performed in a period shorter than 1H. However, the present invention is not limited to this, and the duty ratio control may be performed in 1H units as illustrated in FIG. 109 (d). FIG. 109D shows an example in which the duty ratio is 1/2.
In FIG. 109A, the period when OEV2 is at the L level is shortest. Therefore, the period during which the ON voltage is applied to the gate signal line 17b is short, and the current period flowing through the EL element 15 is short. This state is a state in which the duty ratio is small as a result. In FIG. 109A, the period when OEV2 is at the L level is shortest. Therefore, the period during which the ON voltage is applied to the gate signal line 17b is short, and the current period flowing through the EL element 15 is short. This state is a state in which the duty ratio is small as a result.
Further, as illustrated in FIG. 146, a set of a period in which an ON voltage is applied and a period in which an OFF voltage is applied in a 1H period may be provided a plurality of times. FIG. 146 (a) shows an embodiment provided six times. FIG. 146 (b) is an embodiment provided three times. FIG. 146 (c) is an embodiment provided once. In FIG. 146, the display luminance is lower in FIG. 146 (b) than in FIG. 146 (a). Further, the display luminance of FIG. 146 (c) is lower than that of FIG. 146 (b). Therefore, the display luminance can be easily adjusted (controlled) by controlling the number of ON periods.
[0541]
Hereinafter, the current driver type source driver IC (circuit) 14 of the present invention will be described. The source driver IC of the present invention is used to realize the above-described driving method and driving circuit of the present invention. Further, the driving method, the driving circuit, and the display device of the present invention are used in combination. The description will be made as an IC chip, but the present invention is not limited to this. Needless to say, the IC chip may be formed on the substrate 71 of the display panel using a low-temperature polysilicon technology, an amorphous silicon technology, or the like.
[0542]
First, FIG. 55 shows an example of a conventional driver circuit of a current drive system. However, FIG. 55 is a principle for explaining the current-driven source driver IC (source driver circuit) 14 of the present invention.
[0543]
In FIG. 55, reference numeral 551 denotes a D / A converter. An n-bit data signal is input to the D / A converter 551, and an analog signal is output from the D / A converter based on the input data. This analog signal is input to the operational amplifier 552. The operational amplifier 552 is input to the N-channel transistor 471a, and the current flowing through the transistor 471a flows through the resistor 531. The terminal voltage of the resistor R becomes the negative input of the operational amplifier 552, and the voltage of this negative terminal and the positive terminal of the operational amplifier 552 become the same voltage. Therefore, the output voltage of the D / A converter 551 becomes the terminal voltage of the resistor 531.
[0544]
If the resistance value of the resistor 531 is 1 MΩ and the output of the D / A converter 551 is 1 (V), a current of 1 (V) / 1 MΩ = 1 (μA) flows through the resistor 531. This is a constant current circuit. Therefore, the analog output of the D / A converter 551 changes according to the value of the data signal, and a predetermined current flows through the analog output to the resistor 531 based on the value, and becomes the program current Iw.
[0545]
However, the circuit scale of the DA conversion circuit 551 is large. Further, the circuit scale of the operational amplifier 552 is large. If the DA conversion circuit 551 and the operational amplifier 552 are formed in one output circuit, the size of the source driver IC 14 becomes huge. Therefore, it cannot be practically manufactured.
[0546]
The present invention has been made in view of such a point. The source driver circuit 14 of the present invention has a circuit configuration and a layout configuration for reducing the size of the current output circuit and minimizing the output current variation between the current output terminals as much as possible.
[0547]
FIG. 47 shows a configuration diagram of a current driver type source driver IC (circuit) 14 according to an embodiment of the present invention. FIG. 47 shows a multi-stage current mirror circuit in a case where the current source has a three-stage configuration (471, 472, 473) as an example.
[0548]
In FIG. 47, the current value of the first-stage current source 471 is copied to N (where N is an arbitrary integer) second-stage current sources 472 by the current mirror circuit. Further, the current value of the second-stage current source 472 is copied to M (where M is an arbitrary integer) third-stage current sources 473 by the current mirror circuit. With this configuration, as a result, the current value of the first-stage current source 471 is copied to N × M third-stage current sources 473.
[0549]
For example, when one source driver IC 14 drives the source signal line 18 of the display panel of the QCIF format, the output is 176 (since the source signal line needs 176 outputs for each RGB). In this case, N is set to 16 and M = 11. Therefore, 16 × 11 = 176, which can correspond to 176 outputs. By setting one of N and M to 8 or 16 or a multiple thereof, the layout design of the current source of the driver IC becomes easy.
[0550]
In the current driver type source driver IC (circuit) 14 using the multi-stage current mirror circuit of the present invention, as described above, the current value of the first-stage current source 471 is directly supplied to the N × M third-stage current sources 473. Since the second-stage current source 472 is provided in the middle instead of being copied by the current mirror circuit, it is possible to absorb variations in transistor characteristics there.
[0551]
In particular, the present invention is characterized in that the first stage current mirror circuit (current source 471) and the second stage current mirror circuit (current source 472) are arranged closely. In the case of the first-stage current source 471 to the third-stage current source 473 (that is, a two-stage configuration of the current mirror circuit), the number of the second-stage current sources 473 connected to the first-stage current source is In many cases, the first-stage current source 471 and the third-stage current source 473 cannot be arranged closely.
[0552]
Like the source driver circuit 14 of the present invention, the current of the first-stage current mirror circuit (current source 471) is copied to the second-stage current mirror circuit (current source 472), and the second-stage current mirror circuit (current source 472) is copied. In this configuration, the current of the current source 472 is copied to the current mirror circuit (current source 472) in the third stage. In this configuration, the number of second-stage current mirror circuits (current sources 472) connected to the first-stage current mirror circuits (current sources 471) is small. Therefore, the first-stage current mirror circuit (current source 471) and the second-stage current mirror circuit (current source 472) can be arranged closely.
[0553]
If transistors forming the current mirror circuit can be arranged closely, naturally, the variation of the transistors is reduced, and the variation of the copied current value is also reduced. Also, the number of the third-stage current mirror circuits (current sources 473) connected to the second-stage current mirror circuits (current sources 472) is reduced.
Therefore, the second-stage current mirror circuit (current source 472) and the third-stage current mirror circuit (current source 473) can be arranged closely.
[0554]
That is, as a whole, the transistors in the current receiving units of the first-stage current mirror circuit (current source 471), the second-stage current mirror circuit (current source 472), and the third-stage current mirror circuit (current source 473) are used. Can be placed closely. Therefore, since the transistors constituting the current mirror circuit can be arranged closely, variations in the transistors are reduced, and variations in the current signal from the output terminal are extremely reduced (high accuracy).
[0555]
In the present invention, it is expressed as a current source 471, 472, 473 or as a current mirror circuit. These are used synonymously. In other words, the current source is a basic configuration concept of the present invention, and when the current source is specifically configured, it becomes a current mirror circuit. Therefore, the current source is not limited to the current mirror circuit alone, but may be a constant current circuit including a combination of the operational amplifier 552, the transistor 471, and the resistor R.
[0556]
FIG. 48 is a more specific structure diagram of the source driver IC (circuit) 14. FIG. 48 illustrates a portion of the third current source 473. That is, the output unit is connected to one source signal line 18. The last stage current mirror configuration is composed of a plurality of current mirror circuits of the same size (unit transistor 484 (one unit)), and the number is weighted in correspondence with the bits of the image data.
[0557]
The transistors constituting the source driver IC (circuit) 14 of the present invention are not limited to the MOS type, but may be of the bipolar type. The invention is not limited to a silicon semiconductor, but may be a gallium arsenide semiconductor. Further, a germanium semiconductor may be used. Alternatively, the substrate may be directly formed by a polysilicon technology such as low-temperature polysilicon or an amorphous silicon technology.
[0558]
As is apparent from FIG. 48, a case of a 6-bit digital input is shown as one embodiment of the present invention. That is, since it is 2 to the sixth power, 64 gradation display is performed. By mounting the source driver IC 14 on the array substrate, 64 (64 × 64 × 64) = about 260,000 colors can be displayed because red (R), green (G), and blue (B) have 64 gradations each. Become.
[0559]
In the case of 64 gradations, one D0 bit unit transistor 484, two D1 bit unit transistors 484, four D2 bit unit transistors 484, eight D3 bit unit transistors 484, and eight D4 bit unit transistors 484 are provided. Since there are 16 unit transistors 484 and 32 D5-bit unit transistors 484, there are 63 total unit transistors 484. That is, the present invention configures (forms) one unit transistor 484 with one output, which is the number of expressed gradations (64 gradations in this embodiment). Note that, even when one unit transistor is divided into a plurality of sub-unit transistors, the unit transistor is simply divided into sub-unit transistors. Therefore, there is no difference in the fact that the present invention is configured by the number of unit transistors represented by the number of gradations-1 (synonymous).
[0560]
In FIG. 48, D0 indicates an LSB input, and D5 indicates an MSB input. When the D0 input terminal is at the H level (at the time of positive logic), the switch 481a is an on / off means. Needless to say, it may be constituted by a single transistor, or may be an analog switch combining a P-channel transistor and an N-channel transistor. ) Turns on. Then, a current flows toward a current source (one unit) 484 constituting the current mirror. This current flows through the internal wiring 483 in the source driver IC 14. Since the internal wiring 483 is connected to the source signal line 18 via the terminal electrode of the source driver IC 14, the current flowing through the internal wiring 483 becomes the program current of the pixel 16.
[0561]
For example, when the D1 input terminal is at the H level (at the time of positive logic), the switch 481b is turned on. Then, current flows toward two current sources (one unit) 484 constituting the current mirror. This current flows through the internal wiring 483 in the source driver IC 14. Since the internal wiring 483 is connected to the source signal line 18 via the terminal electrode of the source driver IC 14, the current flowing through the internal wiring 483 becomes the program current of the pixel 16.
[0562]
The same applies to the other switches 481. When the D2 input terminal is at the H level (at the time of positive logic), the switch 481c is turned on. Then, current flows toward four current sources (one unit) 484 constituting the current mirror. When the D5 input terminal is at the H level (at the time of positive logic), the switch 481f is turned on. Then, a current flows toward 32 current sources (one unit) 484 constituting the current mirror.
[0563]
As described above, according to external data (D0 to D5), a current flows toward the corresponding current source (one unit). Therefore, according to the data, the current flows from 0 to 63 current sources (1 unit).
[0564]
Although the present invention employs 63 6-bit current sources for ease of explanation, the present invention is not limited to this. In the case of 8 bits, 255 unit transistors 484 may be formed (arranged). In the case of 4 bits, 15 unit transistors 484 may be formed (arranged). The transistors 484 constituting the unit current source have the same channel width W and channel width L. By using the same transistor as described above, an output stage with less variation can be configured.
[0565]
Further, all the unit transistors 484 are not limited to flowing the same current. For example, each unit transistor 484 may be weighted. For example, a current output circuit may be formed by mixing one unit transistor 484, a double unit transistor 484, a quadruple unit transistor 484, and the like. However, when the unit transistors 484 are configured by weighting, the weighted current sources do not have the weighted ratios, which may cause variations. Therefore, even when weighting is performed, it is preferable that each current source be configured by forming a plurality of transistors serving as one unit of current source.
[0566]
The size of the transistor forming the unit transistor 484 needs to be a certain size or more. The smaller the transistor size, the greater the variation in output current. The size of the transistor 484 is a size obtained by multiplying the channel length L by the channel width W. For example, if W = 3 μm and L = 4 μm, the size of the transistor 484 forming one unit current source is W × L = 12 square μm. It is considered that the variation increases as the transistor size decreases, because the state of the crystal interface of the silicon wafer has an influence. Therefore, when one transistor is formed over a plurality of crystal interfaces, the output current variation of the transistors is reduced.
[0567]
FIG. 119 shows the relationship between the transistor size and the variation in the output current. The horizontal axis of the graph in FIG. 119 is the transistor size (square μm). The vertical axis shows the variation of the output current in%. However, the variation% of the output current can be calculated by forming a unit current source (one unit transistor) 484 in 63 sets (forming 63 units), forming a large number of sets on a wafer, and reducing the variation in output current. It is what I sought. Therefore, the horizontal axis of the graph is shown by the transistor size (the size of the unit transistor 484) constituting one unit current source, but the area is 63 times since there are actually 63 parallel transistors. However, FIG. 119 considers the size of the unit transistor 484 as a unit. Therefore, in FIG. 119, when 63 unit transistors 484 each having 30 μm square are formed, the variation of the output current at that time is 0.5%.
[0568]
In the case of 64 gradations, 100/64 = 1.5%. Therefore, the output current variation needs to be within 1.5%. In order to make it 1.5% or less from FIG. 119, the size of the unit transistor needs to be 2 μm or more (63 unit transistors of 2 μm operate for 64 gradations). On the other hand, there is a limit on the transistor size. This is because the IC chip size becomes large and the width per output is limited. From this point, the upper limit of the size of the unit transistor 484 is 300 μm. Therefore, in the 64-gradation display, the size of the unit transistor 484 needs to be not less than 2 μm and not more than 300 μm.
[0569]
In the case of 128 gradations, 100/128 = 1%. Therefore, the output current variation must be within 1%. In order to make it 1% or less from FIG. 119, the size of the unit transistor needs to be 8 square μm or more. Therefore, in the case of 128 gradation display, the size of the unit transistor 484 needs to be set to be 8 μm or more and 300 μm or less.
[0570]
Generally, when the number of gradations is K and the size of the unit transistor 484 is St (square μm),
The relationship of 40 ≦ K / √ (St) and St ≦ 300 is satisfied.
More preferably, it is preferable to satisfy the relationship of 120 ≦ K / √ (St) and St ≦ 300.
[0571]
The above example is a case where 63 transistors are formed with 64 gradations. When 64 gradations are formed by 127 unit transistors 484, the size of the unit transistor 484 is a size obtained by adding two unit transistors 484. For example, if the size of the unit transistor 484 is 10 μm square and the number of the unit transistors is 127 in 64 gradations, it is necessary to see the column of 10 × 2 = 20 in FIG. 119 for the size of the unit transistor. Similarly, if the unit transistor 484 is 10 square μm in 64 gradations and 255 units are formed, it is necessary to look at the column of 10 × 4 = 40 in FIG. 119 for the unit transistor size.
[0572]
It is necessary to consider not only the size but also the shape of the unit transistor 484. This is to reduce the effect of kink. Kink is a phenomenon in which the current flowing through the unit transistor 484 changes when the source (S) -drain (D) voltage of the unit transistor 484 changes while the gate voltage of the unit transistor 484 is kept constant. To tell. In the case where there is no kink effect (ideal state), the current flowing through the unit transistor 484 does not change even if the voltage applied between the source (S) and the drain (D) is changed.
[0573]
The effect of the kink occurs when the source signal lines 18 are different due to the variation in Vt of the driving transistor 11a shown in FIG. The source driver circuit 14 supplies a program current to the source signal line 18 so that the program current flows to the driving transistor 11a of the pixel. This program current changes the gate terminal voltage of the driving transistor 11a, so that the program current flows through the driving transistor 11a. As can be seen from FIG. 3, when the selected pixel 16 is in the programmed state, the gate terminal voltage of the driving transistor 11a = the potential of the source signal line 18.
[0574]
Therefore, the potential of the source signal line 18 varies depending on the Vt variation of the driving transistor 11a of each pixel 16. The potential of the source signal line 18 becomes the source-drain voltage of the unit transistor 484 of the source driver circuit 14. That is, the source-drain voltage applied to the unit transistor 484 differs due to the Vt variation of the driving transistor 11a of the pixel 16, and the unit transistor 484 generates a variation in output current due to kink due to the source-drain voltage.
[0575]
FIG. 123 is a graph of a deviation (variation) from the unit transistor L / W and a target value. When the L / W ratio of the unit transistor is 2 or less, the deviation from the target value is large (the slope of the straight line is large). However, as L / W increases, the deviation of the target value tends to decrease. When the unit transistor L / W is 2 or more, the change in deviation from the target value is small. The deviation (variation) from the target value is L / W = 2 or more and 0.5% or less. Therefore, the accuracy of the transistor can be adopted in the source driver circuit 14. Note that L is the channel length of the unit transistor 484, and W is the channel width of the unit transistor.
[0576]
However, the channel length L of the unit transistor 484 cannot be increased arbitrarily. This is because the longer L is, the larger the source driver IC 14 becomes. Further, the gate terminal voltage of the unit transistor 484 increases, and the power supply voltage required for the source driver IC 14 increases. When the power supply voltage increases, it is necessary to employ an IC process with a high breakdown voltage. The source driver IC 14 formed by the high withstand voltage IC process has a large output variation of the unit transistor 484 (see FIG. 121 and its description). According to the result of the study, L / W is preferably set to 100 or less. More preferably, L / W is preferably 50 or less.
[0577]
From the above, it is preferable that the unit transistor L / W be two or more. Further, L / W is preferably set to 100 or less. More preferably, L / W is preferably 40 or less.
[0578]
Further, the magnitude of L / W also depends on the number of gradations. When the number of gradations is small, the difference between the gradations is large, so that there is no problem even if the output current of the unit transistor 484 varies due to the effect of kink. However, in a display panel having a large number of gradations, the difference between the gradations is small. Therefore, if the output current of the unit transistor 484 varies even slightly due to the effect of kink, the number of gradations is reduced.
[0579]
In consideration of the above, in the source driver circuit 14 of the present invention, the number of gradations is K, and the L / W of the unit transistor 484 (L is the channel length of the unit transistor 484, and W is the channel width of the unit transistor). Time,
(√ (K / 16)) ≦ L / W ≦ and (√ (K / 16)) × 20
Is formed (formed) so as to satisfy the relationship (1). FIG. 120 illustrates this relationship. The upper side of the straight line in FIG. 120 is the working range of the present invention.
[0580]
The variation of the output current of the unit transistor 484 also depends on the withstand voltage of the source driver IC14. The withstand voltage of the source driver IC generally means the power supply voltage of the IC. For example, with a 5 (V) withstand voltage, a power supply voltage is used at a standard voltage of 5 (V). Note that the IC withstand voltage may be read as the maximum operating voltage. These withstand voltages are standardized and held by semiconductor IC manufacturers as 5 (V) withstand voltage process and 10 (V) withstand voltage process.
[0581]
It is considered that the IC breakdown voltage affects the output variation of the unit transistor 484 due to the film quality and thickness of the gate insulating film of the transistor 484. The transistor 484 manufactured by a process with a high IC breakdown voltage has a thick gate insulating film. This is to prevent dielectric breakdown from occurring even when a high voltage is applied. When the insulating film is thick, it becomes difficult to control the thickness of the gate insulating film, and the quality of the gate insulating film varies greatly. Therefore, variation in transistors is increased. In addition, a transistor manufactured by a high breakdown voltage process has low mobility. When the mobility is low, the characteristics are different only by slightly changing the electrons injected into the gate of the transistor. Therefore, variations in the transistors are increased. Therefore, in order to reduce the variation of the unit transistors 484, it is preferable to employ an IC process having a low IC withstand voltage.
[0582]
FIG. 121 illustrates the relationship between the IC breakdown voltage and the output variation of the unit transistor 484. The variation ratio on the vertical axis indicates that the variation of the unit transistor 484 is 1 manufactured by a 1.8 (V) withstand voltage process. FIG. 121 shows the output variation of the unit transistor 484 manufactured by each withstand voltage process, with the shape L / W of the unit transistor 484 set to 12 (μm) / 6 (μm). In addition, a plurality of unit transistors are formed in each IC withstand voltage process, and variations in output current are determined. However, the breakdown voltage process is 1.8 (V) breakdown voltage, 2.5 (V) breakdown voltage, 3.3 (V) breakdown voltage, 5 (V) breakdown voltage, 8 (V) breakdown voltage, 10 (V) breakdown voltage, 15 (V) breakdown voltage. V) It is a discrete value such as a withstand voltage. However, for ease of explanation, the variation of transistors formed at each breakdown voltage is plotted on a graph and connected by a straight line.
[0583]
As can be seen from FIG. 121, up to an IC withstand voltage of about 9 (V), the increase ratio of the variation ratio (the output current variation of the unit transistor 484) to the IC process is small. However, when the IC breakdown voltage is 10 (V) or more, the gradient of the variation ratio with respect to the IC breakdown voltage increases.
[0584]
The variation ratio within 3 in FIG. 121 is the variation allowable range in the 64-gradation to 256-gradation display. However, this variation ratio differs depending on the area and L / W of the unit transistor 484. However, even if the shape and the like of the unit transistor 484 are changed, there is almost no change in the variation ratio of the variation ratio with respect to the IC breakdown voltage.
When the IC breakdown voltage is 9 to 10 (V) or more, the variation ratio tends to increase.
[0585]
On the other hand, the potential of the output terminal 681 in FIG. 48 changes according to the program current of the driving transistor 11a of the pixel 16. Almost equal to the gate terminal voltage of the driving transistor 11a and the potential of the source signal line 18. Further, the potential of the source signal line 18 becomes the potential of the output terminal 681 of the source driver IC (circuit) 14. The gate terminal potential Vw when the driving transistor 11a of the pixel 16 supplies a current of white raster (maximum white display) is set. The gate terminal potential Vb when the driving transistor 11a of the pixel 16 flows a current of black raster (complete black display). The absolute value of Vw-Vb needs to be 2 (V) or more. When the voltage Vw is applied to the terminal 681, the voltage between channels of the unit transistor 484 needs to be 0.5 (V).
[0586]
Therefore, the output terminal 681 (the terminal 681 is connected to the source signal line 18 and the gate terminal voltage of the driving transistor 11a of the pixel 16 is applied at the time of current programming) from 0.5 (V) to ((Vw −Vb) +0.5) (V). Since Vw-Vb is 2 (V), a maximum of 2 (V) +0.5 (V) = 2.5 (V) is applied to the terminal 681. Therefore, even if the output voltage (current) of the source driver IC 14 is a rail-to-rail circuit configuration (a circuit configuration capable of outputting a voltage up to the IC power supply potential), the IC withstand voltage needs to be 2.5 (V). . The required amplitude range of the terminal 741 needs to be 2.5 (V) or more.
[0587]
From the above, it is preferable to use a process in which the withstand voltage of the source driver IC 14 is 2.5 (V) or more and 10 (V) or less. More preferably, the withstand voltage of the source driver IC 14 preferably uses a process of 3 (V) or more and 9 (V) or less.
[0588]
In the above description, the withstand voltage process of the source driver IC 12 uses a process of 2.5 (V) or more and 10 (V) or less. However, this withstand voltage is also applied to the embodiment in which the source driver circuit 14 is formed directly on the substrate 71 (such as a low-temperature polysilicon process). The withstand voltage of the source driver circuit 14 formed on the substrate 71 may be as high as 15 (V) or more. In this case, the power supply voltage used for the source driver circuit 14 may be replaced with the IC breakdown voltage shown in FIG. Further, even in the case of the source driver IC 14, the power supply voltage to be used may be replaced without using the IC withstand voltage.
[0589]
The area of the unit transistor 484 has a correlation with the variation of the output current. FIG. 122 is a graph when the area of the unit transistor 484 is fixed and the transistor width W of the unit transistor 484 is changed. In FIG. 121, the variation of the channel width W = 2 (μm) of the unit transistor 484 is set to 1. The vertical axis of the graph is a relative ratio when the variation of the channel width W = 2 (μm) is set to 1.
[0590]
As shown in FIG. 122, the variation ratio gradually increases from 2 (μm) to 9 to 10 (μm) from the unit transistor W, and the variation ratio tends to increase more than 10 (μm). In addition, the variation ratio tends to increase when the channel width W is 2 (μm) or less.
[0591]
The variation ratio within 3 in FIG. 122 is an allowable variation range in the 64-gradation to 256-gradation display. However, the variation ratio differs depending on the area of the unit transistor 484. However, even if the area of the unit transistor 484 is changed, there is almost no change in the variation ratio of the variation ratio with respect to the IC breakdown voltage.
[0592]
From the above, it is preferable that the channel width W of the unit transistor 484 be greater than or equal to 2 (μm) and less than or equal to 10 (μm). More preferably, the channel width W of the unit transistor 484 is preferably 2 (μm) or more and 9 (μm) or less. However, when the number of gradations is 64, even if the channel width W is 2 (μm) or more and 15 (μm) or less, there is no practical problem.
[0593]
As shown in FIG. 52, the current flowing through the second-stage transistor 472b is copied to the transistor 473a constituting the third-stage current mirror circuit, and when the current mirror magnification is 1, the current flows into the transistor 473b. Flows to This current is copied to the last unit transistor 484.
[0594]
Since the portion corresponding to D0 is constituted by one unit transistor 484, it is the current value flowing through the unit transistor 473 of the last stage current source. Since the portion corresponding to D1 is composed of two unit transistors 484, the current value is twice the current value of the final stage current source. Since D2 is composed of four unit transistors 484, the current value is four times that of the last stage current source. Since the portion corresponding to D5 is composed of 32 transistors, The current value is 32 times the current value of the stage current source. However, this is a case where the mirror ratio of the last-stage current mirror circuit is 1.
[0595]
The program current Iw is output to the source signal line via the switch controlled by the 6-bit image data D0, D1, D2,..., D5 (the current is drawn). Therefore, according to the ON / OFF of the 6-bit image data D0, D1, D2,..., D5, the output line is connected to the first, second, fourth,. The current of 32 times is added and output. That is, a current value of 0 to 63 times that of the final stage current source 473 is output from the output line by the 6-bit image data D0, D1, D2,..., D5 (the current is drawn from the source signal line 18).
[0596]
Actually, as shown in FIGS. 76, 77, 78, and 118, the reference currents (IaR, IaG, IaB) for each of R, G, and B are stored in the source driver IC 14 by the resistors 491 (491R). , 491G, 491B). By adjusting the reference current Ia, the white balance can be easily adjusted.
In order to realize full color display on the EL display panel, it is necessary to form (create) a reference current for each of RGB. The white balance can be adjusted by the ratio of the RGB reference currents. In the case of the current driving method, the present invention determines the value of the current flowing through the unit transistor 484 from one reference current. Therefore, if the magnitude of the reference current is determined, the current flowing through the unit transistor 484 can be determined. Therefore, if the respective reference currents of R, G, and B are set, white balance can be obtained for all gradations. The above is an effect exerted because the source driver circuit 14 outputs a current step (current drive). Therefore, the point is how the magnitude of the reference current can be set for each of RGB.
The luminous efficiency of an EL element is determined by the thickness of the EL material deposited or applied. Or it is the dominant factor. The film thickness is almost constant for each lot. Therefore, if the formed film thickness of the EL element 15 is managed in lots, the relationship between the current flowing through the EL element 15 and the light emission luminance is determined. That is, the current value for obtaining the white balance is fixed for each lot.
[0597]
FIG. 49 shows an example of a circuit diagram of 176 outputs (N × M = 176) by a three-stage current mirror circuit. In FIG. 49, the current source 471 of the first-stage current mirror circuit is referred to as a parent current source, the current source 472 of the second-stage current mirror circuit is referred to as a child current source, and the current source 473 of the third-stage current mirror circuit is referred to as a grandchild current source. ing. With the configuration of an integral multiple of the current source by the third-stage current mirror circuit, which is the last-stage current mirror circuit, variation in 176 output is suppressed as much as possible, and highly accurate current output is possible.
[0598]
Note that the dense arrangement means that the first current source 471 and the second current source 472 are arranged at a distance of at least 8 mm (current or voltage output side and current or voltage input side). . Furthermore, it is preferable to arrange within 5 mm. This is because, within this range, the characteristics (Vt, mobility (μ)) of the transistor are hardly different due to the arrangement in the silicon chip according to the study. Similarly, the second current source 472 and the third current source 473 (current output side and current input side) are arranged at a distance of at least 8 mm or less. More preferably, it is preferable to arrange at a position within 5 mm. Needless to say, the above items are also applied to other embodiments of the present invention.
[0599]
The current or voltage output side and the current or voltage input side mean the following relationship. In the case of the voltage transfer in FIG. 50, the transistor 471 (output side) of the (I) -th current source and the transistor 472a (input side) of the (I + 1) -th current source are densely arranged. In the case of the current transfer shown in FIG. 51, the (I) -th stage current source transistor 471a (output side) and the (I + 1) -th current source transistor 472b (input side) are closely arranged.
[0600]
Although the number of the transistor 471 is one in FIGS. 49 and 50, the number of the transistor 471 is not limited to this. For example, a plurality of small sub-transistors 471 may be formed, and the source or drain terminals of the plurality of sub-transistors may be connected to the resistor 491 to form the unit transistor 484. By connecting a plurality of small sub-transistors in parallel, variations in the unit transistors 484 can be reduced.
[0601]
Similarly, the number of the transistor 472a is one, but it is not limited to this. For example, a plurality of small transistors 472a may be formed, and a plurality of gate terminals of the transistor 472a may be connected to a gate terminal of the transistor 471. By connecting a plurality of small transistors 472a in parallel, variation in the transistors 472a can be reduced.
[0602]
Therefore, as a configuration of the present invention, a configuration in which one transistor 471 and a plurality of transistors 472a are connected, a configuration in which a plurality of transistors 471 and one transistor 472a are connected, a configuration in which a plurality of transistors 471 and a plurality Of the transistor 472a. The above embodiment will be described later in detail.
[0603]
The above is also applied to the configuration of the transistor 473a and the transistor 473b in FIG. A structure in which one transistor 473a is connected to a plurality of transistors 473ba, a structure in which a plurality of transistors 473a are connected to a single transistor 473b, and a structure in which a plurality of transistors 473a and a plurality of transistors 473b are connected. Is exemplified. This is because by connecting a plurality of small transistors 473 in parallel, variation in the transistors 473 can be reduced.
[0604]
The above is also applicable to the relationship with the transistors 472a and 472b in FIG. It is preferable that the transistor 473b in FIG. 48 also include a plurality of transistors. Similarly, the transistor 473 in FIGS. 56 and 57 is preferably formed of a plurality of transistors.
[0605]
Here, the source driver IC 14 will be described as being formed of a silicon chip, but the present invention is not limited to this. The source driver IC 14 may be another semiconductor chip formed on a gallium substrate, a germanium substrate, or the like. Further, the unit transistor 484 may be any of a bipolar transistor, a CMOS transistor, an FET, a bi-CMOS transistor, and a DMOS transistor. However, from the viewpoint of reducing the output variation of the unit transistor 484, it is preferable that the unit transistor 484 be a CMOS transistor.
[0606]
It is preferable that the unit transistor 484 be configured with an N channel. The output variation of a unit transistor formed of a P-channel transistor is 1.5 times that of a unit transistor formed of an N-channel transistor.
[0607]
Since the unit transistor 484 of the source driver IC 14 is preferably formed of an N-channel transistor, the program current of the source driver IC 14 is a current drawn from the pixel 16 to the source driver IC. Therefore, the driving transistor 11a of the pixel 16 is configured with a P channel. Further, the switching transistor 11d of FIG. 1 is also formed of a P-channel transistor.
[0608]
As described above, the configuration in which the unit transistor 484 in the output stage of the source driver IC (circuit) 14 is configured by an N-channel transistor and the driving transistor 11a of the pixel 16 is configured by a P-channel transistor is a feature of the present invention. Configuration. Note that all of the transistors 11 (the transistors 11a, 11b, 11c, and 11d) included in the pixel 16 may be formed as P-channels. Since the process for forming an N-channel transistor can be eliminated, cost reduction and high yield can be realized.
[0609]
Although the unit transistor 484 is formed in the source driver IC 14, the present invention is not limited to this. The source driver circuit 14 may be formed by low-temperature polysilicon technology. Also in this case, it is preferable that the unit transistor 484 in the source driver circuit 14 is formed of an N-channel transistor.
[0610]
FIG. 51 shows an embodiment of the current transfer configuration. FIG. 50 shows an embodiment of the voltage transfer configuration. 50 and 51 are the same as the circuit diagrams, and differ in the layout configuration, that is, the way of wiring. In FIG. 50, reference numeral 471 denotes a first-stage current source N-channel transistor, 472a denotes a second-stage current source N-channel transistor, and 472b denotes a second-stage current source P-channel transistor.
[0611]
In FIG. 51, reference numeral 471a denotes a first-stage current source N-channel transistor, 472a denotes a second-stage current source N-channel transistor, and 472b denotes a second-stage current source P-channel transistor.
[0612]
In FIG. 50, the gate voltage of the first-stage current source constituted by the variable resistor 491 (used for changing the current) and the N-channel transistor 471 is changed to the gate of the N-channel transistor 472a of the second-stage current source. , The layout configuration is of a voltage passing system.
[0613]
On the other hand, in FIG. 51, the gate voltage of the first-stage current source constituted by the variable resistor 491 and the N-channel transistor 471a is applied to the gate of the N-channel transistor 472a of the adjacent second-stage current source. Since the flowing current value is transferred to the P-channel transistor 472b of the second-stage current source, the layout configuration is of a current transfer type.
[0614]
In the embodiment of the present invention, the relationship between the first current source and the second current source has been mainly described for the sake of easy explanation or understanding, but the present invention is not limited to this. However, it is needless to say that the present invention can be applied (applicable) in the relationship between the second current source and the third current source or in the relationship with other current sources.
[0615]
In the layout configuration of the voltage transfer type current mirror circuit shown in FIG. 50, the N-channel transistor 471 of the first-stage current source and the N-channel transistor 472a of the second-stage current source forming the current mirror circuit are separated from each other. (It should be easy to be separated.) Therefore, a difference easily occurs between the transistor characteristics of the two transistors. Therefore, the current value of the first-stage current source is not accurately transmitted to the second-stage current source, and variation is likely to occur.
[0616]
On the other hand, in the layout configuration of the current transfer type current mirror circuit shown in FIG. 51, the N-channel transistor 471a of the first-stage current source and the N-channel transistor 472a of the second-stage current source which constitute the current mirror circuit are adjacent to each other. (Easily arranged adjacent to each other), it is difficult for the two transistors to have a difference in transistor characteristics, the current value of the first-stage current source is accurately transmitted to the second-stage current source, and variation is less likely to occur.
[0617]
As described above, the circuit configuration of the multi-stage current mirror circuit of the present invention (the current driver type source driver IC (circuit) 14 of the present invention has a layout configuration in which current delivery is performed instead of voltage delivery is realized. The above embodiment can be applied to other embodiments of the present invention.
[0618]
For the sake of explanation, the case where the first-stage current source is switched to the second-stage current source is shown, but the second-stage current source is switched to the third-stage current source, the third-stage current source is switched to the fourth-stage current source,. It goes without saying that the same applies to the case of multiple stages such as. Needless to say, the present invention may employ a single-stage current source configuration (see FIGS. 48, 164, 165, 166, etc.).
FIG. 52 shows an example in which the three-stage current mirror circuit (three-stage current source) of FIG. 49 is of a current transfer type (therefore, FIG. 49 shows a voltage transfer type circuit configuration). ).
[0619]
In FIG. 52, first, a reference current is created by the variable resistor 491 and the N-channel transistor 471. Although the reference current is adjusted by the variable resistor 491, the source voltage of the transistor 471 is set by an electronic volume circuit formed (or arranged) in the source driver IC (circuit) 14 in practice. It is configured to be adjusted. Alternatively, the reference current is adjusted by directly supplying the current output from the current-type electronic regulator composed of a number of current sources (one unit) 484 as shown in FIG. 48 to the source terminal of the transistor 471. (See FIG. 53).
[0620]
The gate voltage of the first-stage current source by the transistor 471 is applied to the gate of the N-channel transistor 472a of the adjacent second-stage current source. As a result, the current flowing through the transistor is changed to the P-channel transistor 472b of the second-stage current source. Handed over to Further, the gate voltage of the transistor 472b of the second current source is applied to the gate of the N-channel transistor 473a of the adjacent third-stage current source, and as a result, the value of the current flowing through the transistor becomes N-channel of the third-stage current source. The signal is passed to the transistor 473b. On the gate of the N-channel transistor 473b of the third-stage current source, a number of unit transistors 484 shown in FIG. 48 are formed (arranged) according to the required number of bits.
[0621]
FIG. 53 is characterized in that the first-stage current source 471 of the multistage current mirror circuit includes a current value adjusting element. With this configuration, it is possible to control the output current by changing the current value of the first-stage current source 471.
[0622]
Vt variations (characteristic variations) of the transistors vary by about 100 (mV) within one wafer. However, the Vt variation of the transistor formed close to 100 μm is at least 10 (mV) or less (actual measurement). That is, by forming transistors close to each other to form a current mirror circuit, it is possible to reduce variations in output current of the current mirror circuit. Therefore, it is possible to reduce the variation in the output current of each terminal of the source driver IC.
[0623]
Note that although the description will be made on the assumption that the variation of the transistor is Vt, the variation of the transistor is not limited to Vt. However, since Vt variation is a main factor of transistor variation, Vt variation = transistor variation will be described for easy understanding.
[0624]
FIG. 118 shows the measurement results of the transistor formation area (square millimeter) and the output current variation of the single transistor 484. The output current variation is a current variation at the Vt voltage. The black dots indicate the transistor output current variations of the evaluation samples (10 to 200) manufactured within a predetermined formation area. The transistor formed in the region A (forming area within 0.5 square millimeter) in FIG. 118 has almost no variation in output current (substantially, there is only variation in output current in an error range. That is, a constant output current has a constant value. Output). Conversely, in the region C (formation area of 2.4 mm 2 or more), the variation of the output current with respect to the formation area tends to increase sharply. In the region B (formation area not less than 0.5 square millimeters and not more than 2.4 square millimeters), the variation of the output current with respect to the formation area is in a substantially proportional relationship.
[0625]
However, the absolute value of the output current differs for each wafer. However, this problem can be solved by adjusting the reference current or setting it to a predetermined value in the source driver IC (circuit) 14 of the present invention. In addition, it is possible to cope (can be solved) with a circuit device such as a current mirror circuit.
[0626]
The present invention changes (controls) the amount of current flowing through the source signal line 18 by switching the number of currents flowing through the unit transistor 484 according to the input digital data (D). If the number of gradations is 64 or more, 1/64 = 0.015, so it is theoretically necessary to keep the output current variation within 1-2%. Note that it is difficult to visually discriminate the output variation within 1%, and it is almost impossible to discriminate the output variation below 0.5% (it looks uniform).
[0627]
In order to make the output current variation (%) within 1%, it is necessary to make the formation area of the transistor group (transistors to suppress the variation) within 2 square millimeters as shown in the result of FIG. . More preferably, the variation in the output current (that is, the variation in the Vt of the transistor) is set to be within 0.5%. As shown in the results of FIG. 118, the formation area of the transistor group 521 may be set within 1.2 square millimeters. Note that the formation area is an area of length × width. For example, as an example, for 1.2 square millimeters, it is 1 mm × 1.2 mm.
[0628]
The same applies to a set of unit transistors 484 (a cluster of 63 transistors 484 for 64 gradations (see FIG. 48 and the like). More preferably, the formation area of the unit transistor set 484 should be within 1.2 square millimeters.
[0629]
Note that the above is particularly the case of 8 bits (256 gradations) or more. In the case of 256 gradations or less, for example, in the case of 6 bits (64 gradations), the variation of the output current may be about 2% (there is no problem in actuality in image display). In this case, the transistor group 521 may be formed within 5 square millimeters. Further, both the transistor group 521 (in FIG. 52, two transistor groups 521a and 521b are illustrated) need not satisfy this condition. If at least one of them is constituted (one or more transistor groups 521 when there are three or more), the effect of the present invention can be exerted if it is configured to satisfy this condition. In particular, it is preferable to satisfy this condition with respect to the lower transistor group 521 (521a is higher and 521b is lower). This is because a problem does not easily occur in image display.
[0630]
In the source driver IC (circuit) 14 of the present invention, as shown in FIG. 52, a plurality of current sources such as a parent, a child, and a grandchild are connected in multiple stages, and the current sources are densely arranged (of course, Parent and child may be connected in two stages). Further, current is passed between each current source (between the transistor groups 521). Specifically, a range (transistor group 521) surrounded by a dotted line in FIG. 52 is densely arranged. The transistor group 521 has a relationship of voltage transfer. Further, the parent current source 471 and the child current source 472a are formed or arranged substantially at the center of the source driver IC 14 chip. This is because the distance between the transistor 472a constituting the child current source and the transistor 472b constituting the child current source arranged on the left and right of the chip can be made relatively short. That is, the uppermost transistor group 521a is arranged at a substantially central portion of the IC chip. Then, the lower transistor group 521b is arranged on the left and right sides of the source driver IC14. Preferably, the lower transistor group 521b is arranged, formed or manufactured such that the number of the lower transistor groups 521b is substantially equal on the left and right sides of the IC chip. Note that the above items are not limited to the source driver IC 14 but also apply to the source driver circuit 14 formed directly on the substrate 71 using the low-temperature polysilicon technology or the high-temperature polysilicon technology. The same applies to other items.
[0631]
In the present invention, one transistor group 521a is formed, arranged, formed, or manufactured substantially in the center of the source driver IC 14, and eight transistor groups 521b are formed on each of the left and right sides of the chip (N = 8 + 8, FIG. 47). The child transistor groups 521b are equal to the left and right sides of the chip, or the number of transistor groups 521b formed or arranged on the left side and the right side of the chip, It is preferable that the difference between the number of the transistor groups 521b and the number of the transistor groups 521b be four or less. Furthermore, it is preferable that the difference between the number of transistor groups 521b formed or arranged on the left side of the chip and the number of transistor groups 521b formed or arranged on the right side of the chip be within one. . The same applies to the transistor group as a grandchild (although omitted in FIG. 52).
[0632]
Voltage transfer (voltage connection) is performed between the parent current source 471 and the transistor 472a. Therefore, the transistor is easily affected by Vt variation. Therefore, the portion of the transistor group 521a is densely arranged. The formation area of the transistor group 521a is formed within an area of 2 square millimeters as shown in FIG. More preferably, it is formed within 1.2 square millimeters. Of course, when the number of gradations is 64 gradations or less, it may be within 5 square millimeters.
[0633]
Since data is transferred between the transistor group 521a and the child transistor 472b by current (current transfer), the distance may flow. As described above, the range of this distance (for example, the distance from the output terminal of the upper transistor group 521a to the input terminal of the lower transistor 521b) is the same as that of the transistor 472a constituting the second current source (child). The transistor 472b constituting the second current source (child) is disposed at a distance of at least 10 mm or less. Preferably, it is arranged or formed within 8 mm. Furthermore, it is preferable to arrange within 5 mm.
[0634]
This is because, within this range, a difference in transistor characteristics (Vt, mobility (μ)) arranged in the silicon chip and having little effect on current transfer is examined. In particular, this relationship is preferably implemented in a lower transistor group. For example, if the transistor group 521a is at the top and the transistor group 521b is at the bottom and the transistor group 521c is at the bottom, the current transfer between the transistor group 521b and the transistor group 521c satisfies this relationship. Therefore, the present invention is not limited to all the transistor groups 521 satisfying this relationship. At least one set of transistors 521 should satisfy this relationship. In particular, this is because the number of transistor groups 521 increases in the lower order.
[0635]
The same applies to the transistor 473a forming the third current source (grandchild) and the transistor 473b forming the third current source. It goes without saying that the present invention can be applied almost to the voltage transfer.
[0636]
The transistor group 521b is formed, manufactured, or arranged in the left-right direction (longitudinal direction, that is, at a position facing the output terminal 681) of the chip. The transistor group 521b is formed, manufactured, or arranged in the left-right direction (longitudinal direction, that is, at a position facing the output terminal 681) of the chip. The number M of the transistor groups 521b is 11 in the present invention (see FIG. 47).
[0637]
Voltage is transferred (voltage connected) between the transistor 472b and the grandchild current source 473a. Therefore, similarly to the transistor group 521a, the transistor group 521b is densely arranged. The formation area of the transistor group 521b is formed within an area of 2 square millimeters as shown in FIG. More preferably, it is formed within 1.2 square millimeters. However, if the Vt of the transistor group 521b varies even a little, it is easily recognized as an image. Therefore, the formation area is preferably set to the region A (within 0.5 square millimeters) in FIG. 118 so that almost no variation occurs.
[0638]
Since the transistor group 521b exchanges data (current exchange) between the grandchild transistor 473a and the transistor 473b by current, the distance may flow somewhat. The range of this distance is the same as described above. The transistor 473a forming the third current source (grandchild) and the transistor 473b forming the second current source (grandchild) are disposed at least within a distance of 8 mm. Furthermore, it is preferable to arrange within 5 mm.
[0639]
FIG. 53 shows a case where the current value control element is formed of an electronic regulator. The electronic regulator is composed of a resistor 531 (which creates a current limit and each reference voltage. The resistor 531 is formed of polysilicon), a decoder 532, a level shifter 533, and the like. The electronic volume outputs a current. The transistor 481 functions as an analog switch circuit.
[0640]
In the source driver IC (circuit) 14, a transistor may be referred to as a current source. This is because a current mirror circuit or the like including transistors functions as a current source.
[0641]
The electronic volume circuits are formed (or arranged) according to the number of colors of the EL display panel. For example, in the case of three primary colors of RGB, it is preferable to form (or arrange) three electronic volume circuits corresponding to each color so that each color can be adjusted independently. However, when one color is used as a reference (fixed), an electronic volume circuit for one color is formed (or arranged).
[0642]
FIG. 68 shows a configuration in which a resistive element 491 for independently controlling the reference current for the three primary colors of RGB is formed (arranged). Of course, it goes without saying that the resistance element 491 may be replaced with an electronic regulator. Further, the resistance element 491 may be built in the source driver IC (circuit) 14. Current sources such as the current source 471 and the current source 472, which are basic (root) current sources such as the parent current source and the child current source, are densely arranged in the current output circuit 654 in the area shown in FIG. By arranging them densely, variations in output from each source signal line 18 are reduced. As shown in FIG. 68, the current output circuit 654 (not limited to the current output circuit) is provided at the center of the IC chip (circuit) 14.
The reference current generation circuit unit and the controller unit may be used. That is, 654 is an area where an output circuit is not formed), so that it becomes easy to uniformly distribute current from the current sources 471 and 472 to the left and right of the IC chip (circuit) 14. . Therefore, left and right output variations hardly occur.
[0643]
However, the arrangement is not limited to the arrangement of the current output circuit 654 at the center. It may be formed at one end or both ends of the IC chip. In addition, it may be formed or arranged in parallel with the output current circuit 654.
[0644]
Forming the controller or the output current circuit 654 in the central portion of the source driver IC 14 is not so preferable because it is easily affected by the Vt distribution of the unit transistor 484 of the source driver IC 14 (the Vt of the wafer is smooth within the wafer). This is because a strong distribution occurs.)
[0645]
In the circuit configuration of FIG. 52, one transistor 473a and one transistor 473b are connected in a one-to-one relationship. In FIG. 51 as well, one transistor 472a and one transistor 472b are connected one-to-one. The same applies to FIG. 49 and the like.
[0646]
However, when one transistor and one transistor are connected in a one-to-one relationship, the characteristics of the corresponding transistor (such as Vt) vary and the output of the transistor connected to this transistor varies. Would.
[0647]
An embodiment of a configuration that solves this problem is the configuration in FIG. In the configuration of FIG. 58, as an example, a transmission transistor group 521b (521b1, 521b2, 521b3) composed of four transistors 473a and a transmission transistor group 521c (521c1, 521c2, 521c3) composed of four transistors 473b are connected. However, the transfer transistor group 521b and the transfer transistor group 521c are each configured by four transistors 473, but are not limited thereto, and needless to say, may be three or less, or five or more. That is, the reference current Ib flowing through the transistor 473a is output by the plurality of transistors 473 forming a current mirror circuit together with the transistor 473a, and the output current is received by the plurality of transistors 473b.
[0648]
It is preferable that the plurality of transistors 473a and the plurality of transistors 473b have substantially the same size and the same number. Also, the number of unit transistors 484 forming one output (63 in the case of 64 gradations as shown in FIG. 48) and the number of transistors 473b forming a current mirror with the unit transistor 484 are substantially the same size and the same. It is preferable to make the number. Specifically, it is preferable that the difference between the size of the unit transistor 484 and the size of the transistor 473b be within ± 25%. With the above configuration, the current magnification can be set with high accuracy, and the variation in the output current can be reduced. Note that the area of the transistor refers to an area obtained by multiplying the channel length L of the transistor by the channel width W of the transistor.
[0649]
Note that the current Ib flowing through the transistor 473b is preferably set to be five times or more the current Ic1 flowing through the transistor 473b. This is because the gate potential of the transistor 473a is stabilized and the occurrence of a transient phenomenon due to the output current can be suppressed.
[0650]
Further, four transistors 473a are arranged adjacent to the transmission transistor group 521b1, a transmission transistor group 521b2 is arranged adjacent to the transmission transistor group 521b1, and four transistors 473a are arranged adjacent to the transmission transistor group 521b2. It is described that they are arranged and arranged, but the invention is not limited to this. For example, the transistors 473a of the transfer transistor group 521b1 and the transistors 473a of the transfer transistor group 521b2 may be arranged or formed such that their positional relationship is crossed with each other. By interchanging the positional relationship (exchanging the arrangement of the transistors 473 between the transmission transistor groups 521), the variation in the output current (program current) at each terminal can be further reduced.
[0651]
By configuring the transistors that transfer current as described above with a plurality of transistors, variations in output current as a whole transistor group can be reduced, and variations in output current (program current) at each terminal can be further reduced.
[0652]
An important item is the sum of the formation areas of the transistors 473 forming the transmission transistor group 521. Basically, as the total area of the transistors 473 increases, the variation in the output current (program current flowing from the source signal line 18) decreases. In other words, the variation becomes smaller as the formation area of the transfer transistor group 521 (the sum of the formation areas of the transistors 473) increases. However, if the formation area of the transistor 473 increases, the chip area increases, and the price of the source driver IC 14 increases.
[0653]
Note that the formation area of the transmission transistor group 521 is the total area of the transistors 473 included in the transmission transistor group 521. The area of the transistor 473 refers to an area obtained by multiplying a channel length L of the transistor 473 by a channel width W of the transistor 473. Therefore, if the transistor 521 is composed of ten transistors 473 and the channel length L of the transistor 473 is 10 μm and the channel width W of the transistor 473 is 5 μm, the formation area Tm (square μm) of the transmission transistor group 521 is 10 μm × 5 μm × 10 = 500 (square μm).
[0654]
The formation area of the transmission transistor group 521 needs to maintain a predetermined relationship with the unit transistor 484. Further, it is necessary to maintain a predetermined relationship between the transmission transistor group 521a and the transmission transistor group 521b.
[0655]
The relationship between the formation area of the transistor group 521 and the unit transistor 484 will be described. As shown in FIG. 50, a plurality of unit transistors 484 are connected to one transistor 473b. In the case of 64 gradations, there are 63 unit transistors 484 corresponding to one transistor 473b (in the case of the configuration in FIG. 48). The formation area Ts (square μm) of this unit transistor group (63 unit transistors 484 in this example) is 10 μm × 10 μm if the channel length L of the unit transistor 473 is 10 μm and the channel width W of the transistor 473 is 10 μm. 10 μm × 63 = 6300 square μm.
[0656]
The transistor 473b in FIG. 48 corresponds to the transmission transistor group 521c in FIG. The formation area Ts of the unit transistor group and the formation area Tm of the transmission transistor group 521c are set to have the following relationship.
[0657]
1/4 ≦ Tm / Ts ≦ 6
More preferably, the formation area Ts of the unit transistor group and the formation area Tm of the transmission transistor group 521c have the following relationship.
[0658]
1/2 ≦ Tm / Ts ≦ 4
By satisfying the above relationship, the variation in the output current (program current) at each terminal can be reduced.
[0659]
Further, the formation area Tmm of the transmission transistor group 521b and the formation area Tms of the transmission transistor group 521c are set to have the following relationship.
[0660]
1/2 ≦ Tmm / Tms ≦ 8
More preferably, the formation area Ts of the unit transistor group and the formation area Tm of the transmission transistor group 521c have the following relationship.
[0661]
1 ≦ Tmm / Tms ≦ 4
By satisfying the above relationship, the variation in the output current (program current) at each terminal can be reduced.
[0662]
When the output current Ic1 from the transistor group 521b1, the output current Ic2 from the transistor group 521b2, and the output current Ic3 from the transistor group 521b2 are required, the output current Ic1, the output current Ic2, and the output current Ic3 need to match. In the present invention, since the transistor group 521 includes a plurality of transistors 473, the output current Ic of the transistor group 521 does not vary even if the individual transistors 473 vary.
[0663]
The above embodiment is not limited to the configuration of the three-stage current mirror connection (multi-stage current mirror connection) as shown in FIG. It goes without saying that the present invention can be applied to a single-stage current mirror connection. In the embodiment of FIG. 52, a transistor group 521b (521b1, 521b2, 521b3...) Including a plurality of transistors 473a and a transistor group 521c (521c1, 521c2, 521c3...) Including a plurality of transistors 473b are provided. ...) were connected. However, the present invention is not limited to this, and one transistor 473a and a transistor group 521c (521c1, 521c2, 521c3,...) Including a plurality of transistors 473b may be connected. Further, a transistor group 521b (521b1, 521b2, 521b3,...) Including a plurality of transistors 473a may be connected to one transistor group 473b.
[0664]
In FIG. 48, a switch 481a corresponds to the 0th bit, a switch 481b corresponds to the 1st bit, a switch 481c corresponds to the 2nd bit,..., A switch 481f corresponds to the 5th bit. The 0th bit is composed of one unit transistor, the first bit is composed of two unit transistors, the second bit is composed of four unit transistors,... The fifth bit is composed of 32 unit transistors. . For the sake of simplicity, the description will be made on the assumption that the source driver circuit 14 is compatible with 64-gradation display and has 6 bits.
[0665]
In the configuration of the source driver IC (circuit) 14 of the present invention, the first bit outputs twice the program current as the 0th bit. The second bit outputs twice the program current as the first bit. The third bit outputs twice as much programming current as the second bit. The fourth bit outputs twice the program current as the third bit. The fifth bit outputs twice as much programming current as the fourth bit. Conversely, each adjacent bit must be configured to output exactly twice the program current.
[0666]
In the configuration of FIG. 58, the output current of the plurality of transistors 473a is received by the plurality of transistors 473b, so that the variation in the output current of each terminal is reduced. FIG. 60 shows a configuration in which variations in output current are reduced by supplying a reference current from both sides of a transistor group. That is, a plurality of supply sources of the current Ib are provided. In the present invention, the current Ib1 and the current Ib2 have the same current value, and a transistor that generates the current Ib1 and a transistor that generates the current Ib2 constitute a current mirror circuit with a pair of transistors.
[0667]
Therefore, the present invention has a configuration in which a plurality of transistors (current generating means) for generating a reference current that defines the output current of the unit transistor 484 are formed or arranged. More preferably, the output current from the plurality of transistors is connected to a current receiving circuit such as a transistor constituting a current mirror circuit, and the output current of the unit transistor 484 is controlled by the gate voltage generated by the plurality of transistors. is there. That is, the present invention has a structure in which the unit transistor 484 and a plurality of transistors 473b forming a current mirror circuit are formed. In FIG. 58, five transistors 473b forming a current mirror circuit are arranged (formed) in a transistor group in which 63 unit transistors 484 are formed.
[0668]
When the IC chip is a silicon chip, the gate terminal voltage of the unit transistor 484 is preferably set in a range from 0.52 to 0.68 (V). Within this range, variations in the output current of the unit transistor 484 are reduced. The above is the same in other embodiments of the present invention such as FIGS. 163, 164, and 165.
[0669]
In FIG. 60, if the reference current Ib1 and the reference current Ib2 are configured to be individually adjustable, the voltage at the point a and the voltage at the point b of the gate terminal 581 can be set freely. By adjusting the reference currents Ib1 and Ib2, the Vt of the unit transistor is different between the left and right sides of the source driver IC14, so that it is possible to correct even when the output current is inclined.
[0670]
It is preferable that the current generated by the transistors constituting the current mirror circuit be transferred by a plurality of transistors. The characteristics of the transistors formed in the source driver IC 14 vary. In order to suppress variations in transistor characteristics, there is a method of increasing the transistor size. However, even if the transistor size is increased, the current mirror magnification of the current mirror circuit may be largely shifted. In order to solve this problem, it is preferable that a plurality of transistors pass current or voltage. If a plurality of transistors are used, even if the characteristics of the transistors vary, the variation in characteristics as a whole can be reduced. Also, the accuracy of the current mirror magnification is improved. Considering the total, the IC chip area is also reduced.
[0671]
FIG. 58 shows a current mirror circuit including the transistor group 521a and the transistor group 521b. The transistor 521a includes a plurality of transistors 472b. On the other hand, the transistor group 521b includes a transistor 473a. Similarly, the transistor group 521c includes a plurality of transistors 473b.
[0672]
The transistors 473a forming the transistor group 521b1, the transistor group 521b2, the transistor group 521b3, the transistor group 521b4,... Are formed in the same number. The total area of the transistors 473a in each transistor group 521b (the WL size of the transistors 473a in the transistor group 521b × the number of transistors 473a) is (substantially) equal. The same applies to the transistor group 521c.
[0673]
The total area of the transistors 473b of the transistors 521c (the WL size of the transistors 473b in the transistor group 521c × the number of transistors 473b) is Sc. Further, the total area of the transistors 473a of the transistors 521b (the WL size of the transistors 473a in the transistor group 521b × the number of transistors 473a) is Sb. The total area of the transistors 472b of the transistors 521a (the WL size of the transistors 472b in the transistor group 521a × the number of transistors 472b) is defined as Sa. The total area of the unit transistor 484 having one output is Sd (the WL area of the unit transistor 484 × 63 in the embodiment of FIG. 48).
[0674]
It is preferable that the total area Sc and the total area Sb are formed to be substantially equal. It is preferable that the number of transistors 473a included in the transistor group 521b and the number of transistors 473b included in the transistor group 521c be the same. However, the number of transistors 473a forming the transistor group 521b is made smaller than the number of transistors 473b of the transistor group 521c due to restrictions on the layout of the source driver IC 14, and the size of the transistor 473a forming the transistor group 521b is reduced. The size may be larger than the size of the transistor 473b of the transistor 521c.
[0675]
This embodiment is illustrated in FIG. The transistor group 521a includes a plurality of transistors 472b. The transistor group 521a and the transistor 473a form a current mirror circuit. Transistor 473a generates current Ic. One transistor 473a drives a plurality of transistors 473b of a transistor group 521c (the current Ic from one transistor 473a is diverted to a plurality of transistors 473b. In general, the number of transistors 473a depends on the number of output circuits. For example, in the case of a QCIF + panel, 176 transistors 473a are formed or arranged in each of the R, G, and B circuits.
[0676]
The relationship between the total area Sd and the total area Sc has a correlation with the output variation. This relationship is illustrated in FIG. Refer to FIG. 121 for the variation ratio and the like. The variation ratio is set to 1 when the total area Sd: the total area Sc = 2: 1 (Sc / Sd = 1/2). As can be seen from FIG. 124, when Sc / Sd is small, the variation ratio suddenly worsens. In particular, it tends to be worse when Sc / Sd = 1/2 or less. When Sc / Sd is 以上 or more, output variation is reduced. The effect of the reduction is moderate. Further, when Sc / Sd = 1 /, the output variation becomes an allowable range. From the above, it is preferable to form them so as to satisfy the relationship of 1/2 <= Sc / Sd. However, as Sc increases, the IC chip size also increases. Therefore, the upper limit is preferably set to Sc / Sd = 4. That is, the relationship of 1/2 <= Sc / Sd <= 4 is satisfied.
[0677]
A> = B means that A is greater than or equal to B. A> B means that A is greater than B. A <= B means that A is B or less. A <B means that A is smaller than B.
[0678]
Further, it is preferable that the total area Sd and the total area Sc be substantially equal. Further, it is preferable that the number of unit transistors 484 having one output and the number of transistors 473b of the transistor group 521c be the same. That is, in the case of 64 gradation display, 63 unit transistors 484 each having one output are formed. Therefore, the number of transistors 473b constituting the transistor group 521c is 63.
[0679]
In addition, it is preferable that the transistor group 521a, the transistor group 521b, the transistor 521c, and the unit transistor 484 be formed of transistors having a WL area ratio within 4 times. More preferably, it is preferable to configure the transistor with a ratio of the WL area within 2 times. Further, it is preferable that all the transistors be formed of the same size. That is, it is preferable that the current mirror circuit and the output current circuit 654 be formed using transistors having substantially the same shape.
[0680]
The total area Sa is set to be larger than the total area Sb. Preferably, the configuration is such that the relationship of 200Sb >> = Sa >> = 4Sb is satisfied. In addition, the total area of the transistors 473a constituting all the transistor groups 521b is set to be substantially equal to Sa.
[0681]
In FIG. 60 and the like, a transistor or a transistor group is arranged at both ends of the gate wiring 581. Therefore, two transistors are arranged on both sides of the gate wiring 581, or two sets of transistors are provided. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 61, a transistor or a transistor group may be arranged or formed at the center of the gate wiring 581 or the like. In FIG. 61, three transistor groups 521a are formed. The present invention is characterized in that a plurality of transistors or transistor groups 521 are formed in the gate wiring 581. By forming a plurality, the impedance of the gate wiring 581 can be reduced, and the stability is improved.
[0682]
In order to further improve the stability, it is preferable to form or arrange a capacitor 661 on the gate wiring 581 as shown in FIG. The capacitor 661 may be formed in the source driver IC 14 or the source driver circuit 14, or may be disposed or mounted outside the chip as an external capacitor of the source driver IC 14. When the capacitor 661 is provided externally, a capacitor connection terminal is arranged at a terminal of the IC chip.
[0683]
The above embodiment has a configuration in which a reference current flows, the reference current is copied by a current mirror circuit, and transmitted to the last unit transistor 484. When the image display is a black display (complete black raster), no current flows through any of the unit transistors 484. This is because both switches 481 are open. Therefore, since the current flowing through the source signal line 18 is 0 (A), no power is consumed.
[0684]
However, even in the black raster display, the reference current flows. For example, the current Ib and the current Ic in FIG. This current becomes a reactive current. It is efficient if the reference current is configured to flow during current programming. Therefore, the reference current is restricted from flowing during the vertical blanking period and the horizontal blanking period of the image. Also, the flow of the reference current is restricted during a wait period or the like.
[0685]
To prevent the reference current from flowing, the sleep switch 631 may be opened as shown in FIG. The sleep switch 631 is an analog switch. The analog switch is formed in the source driver circuit or the source driver IC 14. Of course, the sleep switch 631 may be arranged outside the source driver IC 14 and the sleep switch 631 may be controlled.
[0686]
Turning off the sleep switch 631 prevents the reference current Ib from flowing. Therefore, since no current flows through the transistor 473a in the transistor group 521a1, the reference current Ic also becomes 0 (A). Therefore, no current flows through the transistor 473b of the transistor group 521c. Therefore, power efficiency is improved.
[0687]
FIG. 64 is a timing chart. A blanking signal is generated in synchronization with the horizontal synchronization signal HD. When the blanking signal is at the H level, it is a blanking period, and when it is at the L level, it is a period during which a video signal is applied. The sleep switch 631 is off (open) when it is at the L level, and is on when it is at the H level.
[0688]
Therefore, during the blanking period A, since the sleep switch 631 is off, no reference current flows. During the period D, the sleep switch 631 is on, and a reference current is generated.
[0689]
Note that on / off control of the sleep switch 631 may be performed according to image data. For example, when the image data of one pixel row is all black image data (the program current output to all the source signal lines 18 is 0 during the 1H period), the sleep switch 631 is turned off and the reference current (Ic , Ib, etc.). Alternatively, a sleep switch may be formed or arranged so as to correspond to each source signal line, and on / off control may be performed. For example, when the odd-numbered source signal lines 18 display black (vertical black stripe display), the sleep switch corresponding to the odd-numbered source signal line 18 is turned off.
[0690]
52 and 77 are configuration diagrams of the source driver IC (circuit) 14 having a multi-stage connection current mirror configuration. The present invention is not limited to the configuration of the multistage connection as shown in FIG. The source driver circuit 14 may be a single-stage connection. 166 to 172, FIG. 190, FIG. 191, FIG. 208, FIG. 211, FIG. 213, and FIG. 214 are configuration diagrams of a single-stage connected source driver IC (circuit). The one-stage configuration has a simple circuit configuration and small variations in output current. Also in this case, the unit transistor 484 is constituted by an N-channel transistor. Therefore, the program current from the source signal line 18 becomes a sink current. The gate terminal of the unit transistor 484 and the gate terminal of the transistor 473b are connected by a common gate wiring 581. FIG. 166 shows the unit transistor group 521c. It is arranged or formed within a dotted line indicating the unit transistor 521c in each drawing.
[0691]
Consider a case where a plurality of source driver ICs (14a, 14b) are arranged adjacent to each other as shown in FIGS. 207, 210, and 228. In the white raster display, it is preferable that the output currents of all terminals (Iout) match without variation. Even if the output current varies, if the output current difference between adjacent output terminals is small, it is not visually recognized as the variation. The variation between adjacent output terminals needs to be within 1%.
[0692]
When the display screen 50 is driven by one source driver IC 14, it is sufficient that the variation between adjacent output terminals is small. However, when one screen 50 is driven by a plurality of source driver ICs 14 as shown in FIG. This is because there is at least a difference between the absolute values of the output currents of the source driver IC 14a and the source driver IC 14b in the variation between the adjacent output terminals.
[0693]
This is because if the absolute value of the output current of the unit transistor group 521 of the source driver IC 14a is different from the absolute value of the output current of the unit transistor group 521 of the source driver IC 14b Iout (n + 1), a boundary occurs on the screen 50 due to the adjacent output difference. Hereinafter, a method for solving this problem will be described.
[0694]
In FIG. 167, a transistor 472b and two transistors 473a constitute a current mirror circuit. The transistors 473a1 and 473a2 have the same size. Therefore, the current Ic flowing from the transistor 473a1 and the current Ic flowing from the transistor 473a2 are the same.
[0696]
The transistor group 521c including the unit transistors 484 and the transistor 473b1 and the transistor group 521c including the unit transistors 484 and the transistor 473b2 in FIG. 167 form a current mirror circuit. The output current of the transistor group 521c varies. However, the current of the output of the transistor group 521 constituting the current mirror circuit in close proximity is precisely defined.
[0696]
In the source driver IC 14a, the transistor 473b1 and the transistor group 521c1 are arranged close to each other and form a current mirror circuit. Further, the transistor 473b2 and the transistor group 521cn are also arranged close to each other to form a current mirror circuit. Therefore, if the current flowing through the transistor 473b1 and the current flowing through the transistor 473b2 are equal, the output current of the transistor group 521c1 is equal to the output current of the transistor group 521cn.
[0697]
Similarly, in the source driver IC 14b, the transistor 473b1 and the transistor group 521c (n + 1) are arranged close to each other to form a current mirror circuit. Further, the transistor 473b2 and the transistor group 521c (2n) are also arranged close to each other to form a current mirror circuit. Therefore, if the current flowing through the transistor 473b1 and the current flowing through the transistor 473b2 are equal, the output current of the transistor group 521c (n + 1) is equal to the output current of the transistor group 521c (2n).
[0698]
In FIG. 228, the reference voltage Vs is applied to the positive terminal of the operational amplifier 522. An external resistor R1 is connected to a negative terminal of the operational amplifier 522. One terminal of the resistor R1 is connected to a stable voltage Vp. Therefore, the resistor R1, the operational amplifier 522, and the transistor 473 form a constant current circuit. The current Ic flowing through the transistor 473 is Ic = (Vs-Vp) / R1. Although the resistor R1 is an external resistor, the present invention is not limited to this. The resistor R1 may be built in the source driver IC (circuit) 14. For example, a diffusion resistance, a polysilicon resistance, and the like formed in the IC chip are exemplified. Of course, the resistors may be formed by low temperature polysilicon technology. Further, the reference voltages Vs, Vp and the like may be common to the power supply voltage Vcc of the source driver IC (circuit) 14. Further, it may be shared with the anode voltage Vdd of the panel.
[0699]
The same reference voltage Vs is applied to the source driver IC 14a and the source driver IC 14b, and the constant current circuit including the operational amplifier 552 generates a reference current Ic by the reference voltage Vs (see also FIG. 170). For the sake of simplicity, it is assumed that the resistor R1 is an external resistor of the source driver IC 14 and has a precision of 1% or less.
[0700]
With the above configuration, the current Ic flowing through the transistors 473b1 and 473b2 of the source driver IC 14a and the current Ic flowing through the transistors 473b1 and 473b2 of the source driver IC 14b can be equalized. Therefore, the current Ic flowing through the transistor 473b2 of the source driver IC 14a and the transistor 473b1 of the source driver IC 14b can be made equal.
[0701]
In the source driver IC 14a, since the transistor 473b2 and the transistor group 521cn are arranged close to each other, a highly accurate current mirror circuit is formed. Further, in the source driver IC 14b, since the transistor 473b1 and the transistor group 521c (n + 1) are arranged close to each other, they form a highly accurate current mirror circuit. From the above, the output current of the unit transistor group 521cn of the source driver IC 14a substantially matches the output current of the unit transistor 521c (n + 1) of the source driver IC 14b. Therefore, a boundary between the source driver IC 14a and the source driver IC 14b on the screen 50 does not occur.
[0702]
As described above, the source driver IC 14 of the present invention is greatly characterized in that the source driver IC 14 includes the transistor 473b for flowing the reference current to the left and right of the chip. For example, as shown in FIG. 207, it is apparent that the case where the source driver IC 14 includes the transistor 473b on only one side is considered. In the configuration of FIG. 207, as shown in FIG. 208, since the unit transistor group 521c1 is close to the transistor 473b, a high-accuracy current mirror circuit is configured. However, the unit transistor group 521cn separated by a distance D from the transistor 473b (D is close to the width of the IC chip) and the transistor 473b do not have the accuracy of the current mirror circuit.
[0703]
When a plurality of source driver ICs 14 having the configuration of FIG. 208 are arranged as shown in FIG. 207, for example, when a plurality of transistors 4 of the source driver IC 14a are arranged as shown in FIG. Even if the same reference current Ic flows through the transistor 473b of the IC 14b, as shown in FIG. 209, a gradient occurs in the magnitude of the output current at the terminals 681a and 681n. Therefore, a boundary occurs between the screen 50a driven by the source driver IC 14a and the screen 50b driven by the source driver IC 14b.
[0704]
In the present invention, as shown in FIG. 210, the source driver IC 14 is formed or arranged with transistors 473b (473b1, 473b2) for passing a reference current to the left and right of the chip. FIG. 211 shows a specific circuit configuration.
[0705]
In the embodiment of FIG. 228, the currents Ic1 and Ic2 flowing through the transistors 473a and 473b of the source driver IC 14 can be made equal by increasing the degree of the external resistance and the accuracy of the reference voltage Vs and the like. Therefore, the transistor 473b and the transistor groups 521c1, 521cn, 521c (n + 1), and 521c (2n) constituting the current mirror circuit can accurately make the same output current at the same gradation. Therefore, even when the screen 50 is driven by a plurality of source driver ICs (circuits) 14, boundaries between the source driver ICs (circuits) 14 are not visible. Needless to say, the currents Ic1 and Ic2 may be generated by a reference current circuit formed outside the IC chip and supplied to the transistor 473b.
[0706]
The resistors R11a and R12a are formed (designed) to have a predetermined ratio of resistance or preferably the same resistance. Similarly, the resistor R21a and the resistor R22a are formed (designed) to have a predetermined ratio of resistance or preferably the same resistance. The same applies to the set of the resistors R11b and R12b, and the set of the resistors R21b and R22b. Here, for ease of explanation, it is assumed that the resistors R11a, R12a, R21a, R22a, R11b, R12b, R21b, and R22b are designed (formed) to have the same resistance value. .
[0707]
The resistors R11a and R12a are formed or arranged close to each other. Similarly, the resistors R21a and R22a are formed or arranged close to each other, and the resistors R11b and R12b are formed or arranged close to each other. Similarly, the resistors R21b and R22b are formed or arranged close to each other. Each resistor is a polysilicon resistor or a diffusion resistor. The value of a resistor formed (configured) in an IC chip has a characteristic that the relative ratio of resistors arranged close to each other can be accurately formed. However, the absolute values often have no precision.
[0708]
The reference current source of the source driver IC 14 is often formed at both ends of the IC chip. However, the distance between the two reference current sources is at most about 20 mm. Therefore, the resistance difference between the resistors R11a and R21a of the source driver IC 14a is often small. However, in many cases, the absolute values of the resistances R11a and R21a of the source driver IC 14a and the resistances R11b and R21b of the source driver IC 14b differ greatly from each other. This is because, even if the source driver ICs 14a and 14b are formed on the same wafer, the formation positions of the ICs often differ greatly.
[0709]
In order to facilitate the description, as an example, the description will be made on the assumption that the resistance values of the resistance 11Ra, the resistance R12a, the resistance R21a, and the resistance R22a of the source driver IC 14a are equal and 50 (KΩ). Further, the description will be made on the assumption that the resistance values of the resistors R11b, R12b, R21b, and R22b of the source driver IC 14b are equal and 75 (KΩ). That is, it is assumed that the internal resistance of the source driver IC 14a and the internal resistance of the source driver IC 14b have different absolute values, and the relative resistance values of the internal resistances of the source driver ICs are equal.
[0710]
In FIG. 229, one terminal of the resistors R11a, R21a, R11b, and R21b is connected to the voltage Vp. The reference voltage Vs is applied to the operational amplifier 522. In this respect, the configuration is the same as that of FIG. 228. The difference between FIG. 229 and FIG. 228 is that in FIG. 228, the resistor R1 is an external resistor. 229 is that the built-in resistors of the adjacent source driver ICs are connected in cascade by the connection wiring 2291 in FIG.
[0711]
The resistor R22a of the source driver IC 14a and the resistor R11b of the source driver IC 14b are electrically connected by a connection line 2291. The connection wiring 2291c is, for example, a wiring pattern formed on the substrate 71. Therefore, the resistance connected to the operational amplifier 522b of the source driver IC 14a is R11b + R22a = 75 (KΩ) +50 (KΩ) = 125 (KΩ). Further, the resistor R21a of the source driver IC 14a and the resistor R12b of the source driver IC 14b are electrically connected by a connection wiring 2291b. Therefore, the resistance connected to the operational amplifier 522a of the source driver IC 14b is R11b + R22a = 75 (KΩ) +50 (KΩ) = 125 (KΩ).
[0712]
The resistance connected to the operational amplifier 522b of the source driver IC 14a and the operational amplifier 522a of the source driver IC 14b is equal to 125 (KΩ), and the applied reference voltages Vs and Vp are also the same. Therefore, the current Ic2 flowing to the transistor 473b2 of the source driver IC 14a in FIG. 229 is equal to the current Ic1 flowing to the transistor 473b1 of the source driver IC 14b. Therefore, the program current flowing through the transistor group 521cn of the source driver IC 14a is equal to the program current flowing through the transistor group 521c (n + 1) of the source driver IC 14b.
[0713]
With the configuration of FIG. 229, the program output current between the adjacent source driver ICs 14 can be equalized without using an external resistor as shown in FIG. That is, even if the absolute value of the resistor R in the source driver IC 14 varies, the reference current can be equalized by self-alignment. Therefore, even when a plurality of the source driver ICs 14 of the present invention are mounted on the substrate 71, cascade connection of the source driver ICs can be realized only by mounting, without any adjustment.
[0714]
Note that the resistance R in the source driver IC 14 may be adjusted by trimming so as to have a predetermined absolute resistance value. Further, it may be adjusted so that the relative resistance value of a set such as the resistors R11a and R12a and the resistors R21a and R22a becomes a predetermined relative value.
As shown in FIG. 229, the built-in resistor R11a and the resistor R12a at the end of the source driver 14a are short-circuited by a wiring 2291a. Further, the internal resistor R21b and the resistor R22b at the end of the source driver 14b are short-circuited by the wiring 2291d.
[0715]
The internal resistor R11a and the resistor R12a at the end of the source driver 14a are connected by a connection wiring 2291a. The resistance connected to the operational amplifier 522a of the source driver IC 14a is R11a + R12a = 50 (KΩ) +50 (KΩ) = 100 (KΩ). The resistance connected to the operational amplifier 522b of the source driver IC 14a is R21b + R22a = 75 (KΩ) +50 (KΩ) = 125 (KΩ). Therefore, the reference current Ic1 and the reference current Ic2 of the source driver IC 14a have different values. Therefore, the program output current of Iout1 of the source driver IC 14a and the program output current of Ioutn of the source driver IC 14a have different values. However, since Iout1 is located at the edge of the screen 50, it is not visually recognized even if the brightness of the edge of the screen 50 is different from the center of the screen 50. However, the brightness needs to change smoothly from the center to the edge of the screen 50.
[0716]
Similarly, the internal resistor 21b and the resistor 22b at the end of the source driver 14b are connected by a connection wiring 2291d. The resistance connected to the operational amplifier 522b of the source driver IC 14b is resistance 21b + resistance 22b = 75 (KΩ) +75 (KΩ) = 150 (KΩ). The resistance connected to the operational amplifier 522a of the source driver IC 14b is R11b + R12b = 75 (KΩ) +50 (KΩ) = 125 (KΩ). Therefore, the reference current Ic1 and the reference current Ic2 of the source driver IC 14b have different values. Therefore, the program output current of Iout (n + 1) of the source driver IC 14b is different from the program output current of Iout (2n) of the source driver IC 14b. However, since Iout (2n) is located at the edge of the screen 50, it is not visually recognized even if the brightness of the edge of the screen 50 is different from the center of the screen 50.
[0717]
As shown in FIG. 230, the program current from the transistor group 521c can be adjusted by connecting a resistor 491a to the resistor R12a and connecting a resistor 491b to the resistor R22b. Good. Further, the resistors R12a, R22a and the like may be electronic regulators or the like. Needless to say, the above items may be applied to the resistors R22a and R12b.
[0718]
FIGS. 228, 229, and 230 show a configuration in which each source driver circuit 14 has a built-in resistor. The present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 231, the same resistance value R (R1, R2, R3, R4) may be built in the source driver IC 14a. The resistors R (R1, R2, R3, R4) are arranged close to each other. By arranging them close to each other, the relative value of the resistance value can be accurately formed. The resistors (R1, R2, R3, R4) may be adjusted by laser trimming so that the absolute values are equal. Further, the relative values of the resistors may be adjusted by trimming so as to be equal.
[0719]
The resistances R3 and R4 of the source driver IC 14a are output via terminals a2 and a4. This output is input to the source driver IC 14b from the terminals b2 and b3 of the source driver IV14b. With the above configuration, the resistor R3 in the source driver IC 14a is connected to the operational amplifier 522a of the source driver IC 14b, and a constant current circuit is configured. Further, the resistor R4 in the source driver IC 14a is connected to the operational amplifier 522b of the source driver IC 14b to form a constant current circuit.
[0720]
The reference voltage Vs is also input to the source driver IC 14a, and is output to the source driver IC 14b via the terminal a1 of the source driver IC 14a. The output reference voltage Vs is input from the terminal b1 of the source driver IC 14b to the source driver IC 14b.
[0721]
In the above embodiment, the currents flowing through the transistors 473b1 and 473b2 are assumed to be the same. However, in FIG. Give an explanation.
[0722]
In the configuration of FIG. 210, the unit transistor group 521cn of the source driver IC 14a is close to the transistor 473b2, so that an accurate current mirror circuit is configured. Further, since the unit transistor group 521c1 of the source driver IC 14b is close to the transistor 473b1, an accurate current mirror circuit is configured. Therefore, by adjusting the reference current Ic2 of the source driver IC 14a and the reference current Ic1 of the source driver IC 14b, the output current of the unit transistor group 521cn of the source driver IC 14a and the output current of the unit transistor group 521c1 of the source driver IC 14b are adjusted. be able to.
[0723]
Therefore, even when the output current of the source driver IC 14a and the output current of the source driver IC 14b have a gradient as shown in FIG. 209, the reference current Ic2 of the source driver IC 14a or (and) the reference current Ic1 of the source driver IC 14b is adjusted. Can be adjusted so that the output current is continuous between the screens 50a and 50b as shown in FIG. Of course, by making the reference current Ic1 and the reference current Ic2 the same, it is needless to say that the boundary between the screen 50a and the screen 50b can be prevented.
[0724]
That is, in the present invention, by configuring the reference current Ic1 of the transistor 473b1 and the reference current Ic2 of the transistor 473b2 to be adjustable, the boundary between the screens 50a and 50b can be prevented from occurring.
[0725]
Note that in the above description, the number of the transistor 473b is one. However, it is preferable that the transistor 473b be formed in a plurality to form the transistor group 521b. The transistor 521b includes a plurality of transistors 473b. Further, it is preferable that the size and shape of the transistor 473b of the transistor group 521b be the same shape and size as those of the unit transistor 484. Further, it is preferable that the number of the transistors 473b in the transistor group 521b be equal to the number of the unit transistors 484 in the transistor 521c. Further, it is preferable to form a plurality of blocks of the transistor group 521b.
[0726]
Alternatively, the total area of the transistors 473b in the transistor group 521b is preferably approximately equal to the total area of the unit transistors 484 included in the unit transistor group 521c. Further, it is preferable to form a plurality of blocks of the transistor group 521b.
[0727]
FIG. 215 shows an arrangement of the transistor 483b in the transistor group 521b. In one transistor group 521b, 63 transistors 473b of the same number as the unit transistors 484 of the unit transistor group 521c are formed. Of course, the number of transistors 473b in one transistor group 521b is not limited to 63. When the number of unit transistors 484 of the unit transistor group 521c is constituted by the number of gradations −1, the number of transistors 473b in the transistor group 521b is formed by the number of gradations −1 or the same or similar number. Further, the present invention is not limited to the configuration in FIG. 215, and may be formed or arranged in a matrix as shown in FIG.
[0728]
The above configuration is schematically shown in FIG. The unit transistor groups 521c are arranged in parallel by the number of output terminals. A plurality of transistor groups 521b are formed on both sides of the unit transistor group 521c. The gate terminal of the transistor 473b of the transistor group 521b and the gate terminal of the unit transistor 484 of the unit transistor group 521c are connected by a gate wiring 581.
[0729]
The above description has been made with reference to the single-color source driver IC 14 for the sake of simplicity, but it is originally configured as shown in FIG. That is, in the transistor group 521b and the unit transistor group 521c, red (R), green (G), and blue (B) transistor groups are alternately arranged (in FIG. 214, the transistor group with a suffix R is red). (R), the transistor group with the suffix G is for green (G), and the transistor group with the suffix B is for blue (B)). As described above, by arranging the RGB transistor groups alternately, output variations between RGB are reduced. This configuration is also an important requirement as a layout in the source driver IC 14.
[0730]
In FIG. 228, the reference current Ic is generated by the operational amplifier 552 or the like, but the present invention is not limited to this. Instead of the volume, the reference current Ic may be adjusted by the volume. The transistor 473b may be formed using a plurality of transistors as in FIG. 62, and may be a transistor group 521b1 and a transistor 521b2. Further, a fixed resistor may be used.
[0731]
Consideration is also given to the arrangement of the unit transistors 484 in the transistor group 521c. Note that the following items regarding the arrangement and configuration of the unit transistors 484 and the like also apply to the transistor 473a of the transistor group 521a and the transistor 473b of the transistor group 521b.
[0732]
The unit transistor group 521c needs to be arranged or formed regularly. Further, the unit transistors 484 in the unit transistor group 521c also need to be formed or arranged regularly. For example, if the unit transistor 484 is missing, the characteristics of the unit transistor 484 around the unit transistor 484 will be different from the characteristics of the other unit transistors 484. Further, it is necessary to form or arrange the layout on the gate line of the transistor in a regular manner.
[0733]
FIG. 217 schematically illustrates the arrangement of the unit transistors 484 in the unit transistor group 521c in the output stage. 63 unit transistors 484 expressing 64 gradations are regularly arranged in a matrix. However, if 64 unit transistors 484 are provided, they can be arranged in 4 columns × 16 rows. However, since there are 63 unit transistors 484, one portion is not formed (shaded portion). Then, the characteristics of the unit transistors 484a, 484b, 484c around the hatched portion are manufactured differently from the other unit transistors 484.
[0734]
In order to solve this problem, the present invention forms or arranges a dummy transistor 1341 in a hatched portion. Then, the characteristics of the unit transistors 484a, 484b, and 484c match those of the other unit transistors 484. That is, in the present invention, the unit transistors 484 are formed in a matrix by forming the dummy transistors 1341. Further, the unit transistors 484 are arranged so as not to be applied in a matrix. Alternatively, the unit transistors 484 are arranged so as to have line symmetry.
[0735]
In order to represent 64 gradations, 63 unit transistors 484 are arranged in the transistor group 521c, but the present invention is not limited to this. The unit transistor 484 may further include a plurality of sub-transistors.
[0736]
FIG. 218 (a) shows a unit transistor 484. FIG. 218 (b) shows a unit transistor 484 including four sub-transistors 12181. The output current obtained by adding the plurality of sub-transistors 2181 is set to be the same as that of the unit transistor 484. That is, the unit transistor 484 is constituted by four sub-transistors 2181.
[0737]
Note that the present invention is not limited to the configuration in which the unit transistor 484 includes four sub-transistors 2181, and may employ any configuration as long as the unit transistor 484 includes a plurality of sub-transistors 2181. However, the sub-transistors 2181 are configured to output the same size or the same output current.
[0738]
In FIG. 218, S indicates a source terminal of the transistor, G indicates a gate terminal of the transistor, and D indicates a drain terminal of the transistor. In FIG. 218 (b), the sub-transistors 2181 are arranged in the same direction. In FIG. 218 (c), the sub-transistors 2181 are arranged in different directions in the row direction. In FIG. 218 (d), the sub-transistors 2181 are arranged in different directions in the column direction and are arranged so as to be point-symmetric. 218 (b), FIG. 218 (c), and FIG. 218 (d) all have regularity.
[0739]
FIGS. 218 (a), (b), (c), and (d) are layouts, but the sub-transistor 2181 may be connected in series as the unit transistor 484 as shown in FIG. 218 (e). Further, the unit transistors 484 may be connected in parallel as shown in FIG.
[0740]
The characteristics often differ when the formation direction of the unit transistor 484 or the sub-transistor 2181 is changed. For example, in FIG. 218 (c), the unit transistor 484a and the sub-transistor 2181b have different output currents even if the voltage applied to the gate terminal is the same. However, in FIG. 218 (c), the same number of sub-transistors 2181 having different characteristics are formed. Therefore, variations in transistors (units) are reduced. Further, by changing the direction of the unit transistor 484 or the sub-transistor 2181 having a different forming direction, the characteristic difference is interpolated, and the effect of reducing the variation of the transistor (one unit) is exerted. Needless to say, the above matter also applies to the arrangement of FIG.
[0741]
Therefore, as illustrated in FIG. 219 and the like, the direction of the unit transistor 484 is changed, and the characteristics of the unit transistor 484 formed in the vertical direction as the transistor group 521c and the characteristics of the unit transistor 484 formed in the horizontal direction are interpolated. Thus, variation in the transistor group 521c can be reduced.
[0742]
FIG. 219 shows an embodiment in which the formation direction of the unit transistor 484 is changed for each column in the transistor group 521c. FIG. 220 shows an embodiment in which the formation direction of the unit transistors 484 is changed for each row in the transistor group 521c. FIG. 221 shows an embodiment in which the formation direction of the unit transistor 484 is changed for each row and column in the transistor group 521c. Note that the dummy transistor 1341 is also formed or arranged according to this configuration requirement.
[0734]
In the above embodiment, the unit transistors having the same size or the same current output are configured or formed in the transistor group 521c (see FIG. 222B). However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 222A, the 0th bit (switch 641a) connects (forms) one unit transistor 484a. The first bit (switch 641b) connects (forms) two unit transistors 484b. The second bit (switch 641c) connects (forms) four unit transistors 484c. The third bit (switch 641d) connects (forms) eight unit transistors 484d. The fourth bit (not shown) connects (forms) 16 unit transistors 484a. The fifth bit (not shown) may connect (form) 32 unit transistors 484a. Note that, for example, a 16-unit transistor is a transistor that outputs 16 unit transistors 484 of current.
[0744]
The unit transistor of * unit (* is an integer) can be easily formed by proportionally changing the channel width W (keeping the channel length L constant). However, actually, even if the channel width W is doubled, the output current often does not double. In this method, a channel width W is determined by an experiment in which a transistor is actually manufactured. However, in the present invention, even when the channel width W deviates from the proportional condition, it is expressed as proportional.
[0745]
As shown in FIGS. 48 and 166, the present invention controls the current flowing through the unit current source 484 to generate the program current Iw according to the video data. The unit current source 484 includes a transistor. These transistors are densely formed or arranged as a transistor group 521 in an IC chip. A random variation occurs in the transistor 484 constituting the unit current. This random variation is caused by the variation (processing accuracy) of etching in the IC process and the shape of the transistor. Other variations in characteristics (especially output current) are caused by the distribution of transistors in the IC chip.
[0746]
In FIG. 64, the transistor group 521f is formed (arranged) of 32 transistors densely. The output current of the transistor group 521f tends to differ depending on the position of the IC chip. If the output currents of all 32 transistors are large (or small), the accuracy of the program current Iw is determined by the transistor group 521f. Therefore, even if the transistors 484 constituting each transistor group 521 have individual variations, the current value of the sum (for example, the addition of 32 unit current sources 484) is consistent between the terminals. preferable.
[0747]
In FIGS. 48 and 166, since the single transistor 484 is illustrated, the drawings are complicated. 48 and 166 are illustrated as in FIG. 299 for easy understanding. The number written in each transistor group 521 is the number of transistors through which a unit current flows. For example, the transistor group 521a (in this case, the number of transistors as the unit current source 484 is one, so it may not be appropriate to call it a group. However, for ease of explanation, it is called a transistor group). Has one unit transistor formed (formed).
[0748]
Similarly, the transistor group 521b has two transistors configured (formed). The transistor group 521c includes four transistors, the transistor group 521c includes four transistors, the transistor group 521d includes eight transistors, and the transistor group 521e includes sixteen transistors. , And 32 transistors are configured in the transistor group 521f.
[0749]
As the analog switch 481, a switch corresponding to D0 of video (image) data is referred to as a switch 481a, and a switch corresponding to D1 is referred to as a switch 481b. The switch corresponding to D2 is referred to as a switch 481c, and the switch corresponding to D3 is referred to as a switch 481d. Similarly, a switch corresponding to D4 is referred to as a switch 481e, and a switch corresponding to D5 is referred to as a switch 481f.
[0750]
As described above, when the switch 481 is turned on and off, the sum of the unit current sources corresponding to the image data flows through the internal wiring 483, which becomes the program current Iw. Note that, for easy understanding, the drawings are described as imagining an in-chip layout of each transistor group 521. That is, in FIG. 299, the transistor group 521f is arranged at a position near the output terminal 681 connected to the source signal line 18, and then the transistor group 521e, the transistor group 521d, the transistor group 521c, and the transistor group 521b are laid out. The transistor group 521a is laid out at a position farthest from the output terminal 681 (see FIG. 322). However, the above is for easy understanding, and it goes without saying that the layout design of the IC chip is more complicated.
[0751]
The transistor group 521 shown in FIG. 299 is connected to one output terminal (in the present invention, the transistor group 521 for flowing IwH in the high gradation region, IwL in the low gradation region, and IwK for the raising current is more complicated. For ease of explanation, it is assumed that the configuration in FIG. 299 is connected to one output terminal), which is the program current Iw. However, if the transistor groups 521 are arranged too regularly, there will be output terminals where the program current Iw becomes larger than specified.
[0752]
The configuration of the present invention that addresses this problem is the configuration in FIG. Specifically, it has two transistor groups 521f (521f1, 521f2) composed of 32 unit transistors. Further, there are also two transistor groups 521e (521e1, 521e2) each composed of 16 unit transistors. The arrangement of the transistor group 521 is, in order from the output terminal 681, a transistor group 521f1, a transistor group 521e1, a transistor group 521d, a transistor group 521c, a transistor group 521b, a transistor group 521a, a transistor group 521f2, and a transistor group 521e2 (see FIG. 323). FIG. 323 is a conceptual diagram of the layout of the source driver IC 14.)
[0753]
Further, as shown in FIG. 329, the R, G, and B transistor groups 521 may be arranged regularly. Further, as shown in FIG. 330, the transistor group 521H on the high gradation side and the transistor group 521L on the low gradation side may be arranged regularly in RGB.
[0754]
Switching between the transistor group 521f1 and the transistor group 521f2 is performed by the selection switch 3001a. When the selection switch 3001a is set to the a side, the transistor group 521f1 is selected, and when the selection switch 3001a is set to the b side, the transistor group 521f2 is selected.
When the selection switch 3001b is set to the a side, the transistor group 521e1 is selected, and when the selection switch 3001b is set to the b side, the transistor group 521e2 is selected.
In the above embodiment, two transistor groups 521f and 521e are formed or arranged. However, the present invention is not limited to this, and three or more transistor groups may be formed or arranged. In this case, the selection switch 3001 is a three-input one selection switch. The plurality of transistor groups 521 to be formed or arranged is not limited to the transistor group 521f and the transistor group 521e, and a plurality of other transistor groups 521 may be formed. However, as the number of the unit current sources 484 increases, the influence on the output variation due to the bias of the transistor characteristics increases. Therefore, it is preferable to form or arrange a plurality of transistor groups 521 having a large number of unit transistors. Further, the image is easily noticeable when there is a variation in the halftone display. Therefore, it is preferable to form or arrange a plurality of transistor groups 521 that contribute to halftone display. In the case of 64 gradation display (the total number of transistors is 63 (1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32)) in FIG. 299, the transistor group 521e (the number of unit current sources is 16) and the transistor group 521f (the number of unit current sources is 32) Applicable. The transistor group 521e outputs a current at a gray scale of 16 or higher, and the transistor group 521f outputs a current at a gray scale of 32 or higher. This is because this range corresponds to the halftone display. Therefore, assuming that the number of gray scales is Y, it is preferable to form or arrange at least one or more of the transistor groups 521 among the transistor groups 521 that operate at Y / 5 or more and (2Y) / 3 gray scales or less.
[0755]
The selection switch 3001 is switched for each field (one frame) (expressed as 1F) on the a side (select the transistor group 521f1 and the transistor group 521e1) and on the b side (select the transistor group 521e1 and the transistor group 521f2). Switch. This conceptual diagram is shown in FIG. Note that FIG. 324 shows a display in which the transistor group 521f1 and the transistor group 521f2 are switched for ease of description. The description of the transistor group 521f1 or the transistor group 521f2 on the display screen 50 illustrates a state in which the program current Iw from the transistor group 521f1 or the transistor group 521f2 is output to the source signal line 18 and written to the pixel 16. ing. Of course, in the display of a natural image, the other transistor groups 521 also operate, so that the state is not as shown in FIG. For the sake of explanation, FIG. 324 shows that the screen is a white raster display, and further, that the grayscale white raster display of the transistor group 521f and the like is performed. Note that the description of the above drawings is the same in other drawings (FIGS. 325 and 326) and the like.
[0756]
In FIG. 324, an image is displayed by selecting the transistor group 521f1 in the first F and selecting the transistor group 521f2 in the second F. Also, the transistor group 521f1 is selected in the third and subsequent steps, and the transistor group 521f2 is displayed in the fourth step. As described above, the variation of the output current can be averaged by operating the plurality of transistor groups 521 alternately and writing the program current Iw to the pixels, and uniform image display can be realized.
In the embodiment of FIG. 324, an image is displayed with the output current of the transistor group 521f1 in the first F, and the transistor group 521f2 is displayed in the second F. However, the present invention is not limited to this. For example, an image is displayed by the output current of the transistor group 521f1 in the first F and the second F, an image is displayed by the output current of the transistor group 521f2 in the third F and the fourth F, and the output current of the transistor group 521f1 is displayed in the fifth F and the sixth F. May be used to display an image. That is, in the present invention, by operating the plurality of transistor groups 521 alternately, the currents written to the pixels 16 are averaged, and variations in image display are reduced.
[0757]
FIG. 324 realizes uniform display by selecting and switching the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each field (frame). However, the present invention is not limited to this. As illustrated in FIG. 325, the transistor group 521 that outputs the program current Iw to be written to the pixel may be switched for each pixel row (or a plurality of pixel rows). (A) of FIG. 325 conceptually illustrates a writing state of the first F screen 50. In (a) of FIG. 325, the output current of the transistor group 521f1 is written to the odd pixel row, and the output current of the transistor group 521f2 is written to the even pixel row. In the second F, as shown in FIG. 325 (b), the output current of the transistor group 521f1 is written to the even-numbered pixel row, and the output current of the transistor group 521f2 is written to the odd-numbered pixel row. This operation is alternately repeated in the subsequent fields (frames).
[0758]
In FIG. 325, the transistor group 521 to be written to the pixel 16 is switched every one pixel row or a plurality of pixel rows, and the transistor group 521 to be written to the pixel 16 is switched every one frame (field) or a plurality of frames (fields). By operating as described above, the current written to the pixel 16 can be averaged, and the variation in image display can be reduced. That is, in FIG. 325, the transistor group 521 to be written to the pixel row 16 is changed every horizontal scanning period (the transistor group 521 is changed in synchronization with the horizontal synchronization signal). Of course, the transistor group 521 may be changed for each of a plurality of pixel rows (a plurality of horizontal scanning periods) (that is, the cycle is two horizontal scanning periods). The above is the same in FIG.
[0759]
In FIG. 325, uniform display is realized by selecting and switching the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each pixel row and switching the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each frame (field). However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 326, the transistor group 521 that outputs the program current Iw to be written to the pixel may be switched for each pixel column (or a plurality of pixel columns).
[0760]
FIG. 326 (a) conceptually illustrates the writing state of the first F screen 50. In (a) of FIG. 326, the output current of the transistor group 521e1 is written to the odd pixel column, and the output current of the transistor group 521e2 is written to the even pixel column. In the second F, as shown in FIG. 326 (b), the output current of the transistor group 521e1 is written to the even pixel column, and the output current of the transistor group 521e2 is written to the odd pixel column. This operation is alternately repeated in the subsequent fields (frames). In FIG. 326, the transistor group 521 written to the pixel row 16 is changed every one vertical synchronization period (the transistor group 521 is changed in synchronization with the vertical synchronization signal). The cycle is two vertical scanning periods. Needless to say, the transistor group 521 may be changed every plural vertical scanning periods. The above is the same in FIG.
[0761]
In FIG. 326, the transistor group 521 to be written to the pixel 16 is switched for each pixel column or a plurality of pixel columns, and the transistor group 521 to be written to the pixel 16 is switched for each frame (field) or each of a plurality of frames (fields). By operating as described above, the current written to the pixel 16 can be averaged, and the variation in image display can be reduced.
Note that FIG. 325 switches the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each pixel row, and FIG. 326 switches the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each pixel column. However, the present invention is not limited to this. For example, FIG. 325 and FIG. 326 may be combined. That is, the transistor group 521 to be written to an adjacent pixel row is changed, and the transistor group 521 to be written to an adjacent pixel column is changed. Needless to say, the present invention is not limited to adjacent pixel rows or pixel columns, and the transistor group 521 to be written to the pixel 16 may be changed in a group of a plurality of pixel rows or a plurality of pixel columns. Further, the transistor group 521 written to the pixel 16 by R, G, and B may be changed.
[0762]
It is needless to say that the concept of switching the transistor group 521 between a field (frame), a pixel row, and a pixel column can be applied to other embodiments of the present invention.
[0763]
In the embodiment of FIG. 300, the transistor group 521 including the unit current sources 484 having the number of gradations or more is formed or arranged (that is, a plurality of transistor groups 521 overlapping the gradation display are formed). The reason why the output variation of the transistor group 521 is unevenly generated is that the unit transistors constituting the transistor group 521 are arranged too densely in the chip. Needless to say, the characteristics of the unit transistors become more uniform due to the denseness. However, there are cases where mobility or the like is specifically formed at a certain position in the chip. In this case, if one transistor group 521 is arranged at this unique location, the grayscale output current becomes abnormal. When the number of unit transistors constituting the transistor group 521 is small, the output current is small even if the transistor group 521 is arranged in this unique place, and therefore, the transistor group 521 does not stand out in natural image display. However, when the number of unit transistors 484 included in the transistor group 521 is large (in FIG. 299, the transistor group 521f, the transistor group 521e, and the like), the output current is large, and an unnatural image display is performed.
[0764]
The embodiment in FIG. 301 is an embodiment in which a transistor group 521f having a large number of unit transistors 484 is divided into a plurality and arranged. FIG. 327 shows a conceptual diagram of the layout in the chip 14. That is, the transistor group 521 corresponding to the one-bit grayscale signal is divided into a plurality of sub-transistor groups 521. Note that the sub-transistor group 521 to be divided is not limited to being equally divided (in FIG. 301, the unit transistor 484 is divided into 16 by 16). For example, the transistor group 521f1 may be configured from 20 unit transistors, and the transistor group 521f2 may be configured from the remaining 12 unit transistors. Needless to say, the above items can be applied to other embodiments of the present invention.
[0765]
The transistor group 521f includes 32 unit transistors 484. In FIG. 301, the transistor is divided into two, and divided into a transistor group 521f1 and a transistor group 521f2 each including 16 unit transistors. Further, the formation positions of the transistor group 521f1 and the transistor group 521f2 are laid out separately in the chip. Specifically, as shown in FIG. 327, a transistor group 521e is arranged between the transistor group 521f1 and the transistor group 521f2.
Note that the division is preferably performed in multiples of eight. This is because the layout becomes easy and the gradation control becomes easy.
[0766]
The operation in FIG. 301 is the same as in FIGS. 299 and 300. When the switch 481f is turned on, the program current Iw flows through the transistor groups 521f1 and 521f2. When the switch 481e is turned on, the program current Iw flows through the transistor group 521e. As described above, the corresponding switch 481 is ON / OFF controlled according to the image data, and the program current Iw flows through the corresponding transistor group 521 and is applied to the source signal line 18.
The embodiment of FIG. 302 is an embodiment in which the transistor group 521 is further divided into a larger number compared to FIG. The transistor group 521f includes 32 unit transistors 484. In FIG. 302, it is divided into four, and divided into a transistor group 521f1, a transistor group 521f2, a transistor group 521f3, and a transistor group 521f4 each including eight unit transistors. The transistor group 521e is also divided into a transistor group 521e1 and a transistor group 521e2. The layout positions of the transistor groups 521a, 521b, 521c, and 521d are also changed from those in FIG.
[0767]
The operation in FIG. 302 is the same as in FIGS. 299 and 300. When the switch 481f is turned on, the program current Iw flows through the transistor group 521f1, the transistor group 521f2, the transistor group 521f3, and the transistor group 521f4. When the switch 481e is turned on, a program current Iw flows through the transistor group 521e1 and the transistor group 521e2. As described above, the corresponding switch 481 is ON / OFF controlled according to the image data, and the program current Iw flows through the corresponding transistor group 521 and is applied to the source signal line 18.
[0768]
The above embodiment has been described by exemplifying a case of a single color display for easy explanation. Hereinafter, a description will be given by exemplifying color display using R, G, and B. In the following embodiments, three primary colors of RGB are illustrated, but the present invention is not limited to this, and may be replaced with three primary colors of cyan, yellow, and magenta. It goes without saying that the present invention can be applied to two-color display. Further, the present invention can be applied to six-color display of R, G, B, cyan, yellow, and magenta.
The following embodiments illustrate the case of color display, but it goes without saying that the layout, drive method, configuration, operation, and the like described in FIGS. 299, 300, and 301 can be combined. In addition, although the layout is expressed by R, G, and B, it can be considered as a single color. For example, the neighbor of R in FIG. 303 is G, and the neighbor is B. However, all of them may be considered as a single-color transistor group 521. In other words, the present invention reduces the output variation by dispersing the unit transistors constituting the transistor group 521 under certain conditions. Therefore, if it is considered that the output variation can be reduced by replacing the layout of the adjacent transistor group 521, the effect is exhibited even if it is not distinguished by RGB.
[0769]
FIG. 303 is a diagram in which the arrangements of FIGS. 48 and 166 are expressed in RGB. FIG. 328 shows a conceptual diagram of the layout. Note that the switches 481 and the like are omitted for ease of illustration. In addition, for ease of explanation, the symbol “abcdeff” is added to the layout position in the horizontal direction (short side direction of the chip) and “1 2 3” in the vertical direction (long side direction of the chip). The symbol "4 5 6" is added. Layout positions for explanation are expressed as “a1”, “d3”, and the like.
[0770]
FIG. 304 shows an embodiment of the present invention. RGB transistor groups 521 are arranged at three positions 1, 2, and 3, and are repeatedly laid out. For red (R), the transistor group 521f is arranged at “f1”, the transistor group 521e is arranged at “e2”, the transistor group 521d is arranged at “d3”, the transistor group 521c is arranged at “c1”, The transistor group 521b is arranged at “b2”, and the transistor group 521a is arranged at “a3”. As described above, the layout position is changed.
[0771]
For green (G), the transistor group 521f is arranged at "f2", the transistor group 521e is arranged at "e3", the transistor group 521d is arranged at "d1", and the transistor group 521c is arranged at "c2". The transistor group 521b is arranged at “b3”, and the transistor group 521a is arranged at “a1”. As described above, the layout position is changed.
[0772]
Similarly, for blue (B), the transistor group 521f is arranged at “f3”, the transistor group 521e is arranged at “e1”, the transistor group 521d is arranged at “d2”, and the transistor group 521c is arranged at “c3”. The transistor group 521b is arranged at “b1”, and the transistor group 521a is arranged at “a2”. As described above, the layout position is changed.
[0773]
As described above, the layout position of the transistor group 521 is not linearized as shown in FIG. 303, but is replaced by the “1”, “2”, and “3” positions. The bias of the characteristics of the transistor 484 is eliminated, and the variation of the program current Iw from each output terminal can be reduced.
Alternatively, as shown in FIG. 300, a plurality of transistor groups 521 may be formed or arranged and switched and selected at a 1F cycle or the like. Alternatively, the transistor group 521 may be divided as shown in FIGS. Needless to say, the arrangement of the transistor groups 521 may be interchanged. Needless to say, the above items can be applied to other embodiments of the present invention.
[0774]
Note that, as described above, the effect of reducing the variation of the output current by replacing the layout position is an effect that can be exhibited without using RGB as in FIG. Therefore, if it is considered that the output variation can be reduced by replacing the layout of the adjacent transistor group 521, the effect is exhibited even if it is not distinguished by RGB.
[0775]
FIG. 304 shows an embodiment in which the transistor group 521 is replaced with a set of three layout lines “1 2 3”, “4, 5, 6”. FIG. 305 shows an embodiment in which the transistor group 521 to be selected line by line is changed.
[0776]
Explaining by exemplifying red (R), the transistor group 521f is arranged at “f1”, the transistor group 521e is arranged at “e2”, the transistor group 521d is arranged at “d3”, and the transistor group 521c is “ The transistor group 521b is located at "b5", and the transistor group 521a is located at "a6". As described above, the layout position is changed.
[0777]
Similarly, by explaining green (G) as an example, the transistor group 521f is arranged at “f2”, the transistor group 521e is arranged at “e3”, the transistor group 521d is arranged at “d4”, and the transistor group 521c is arranged. Are arranged at “c5”, the transistor group 521b is arranged at “b6”, and the transistor group 521a is arranged at “a7”. As described above, the layout position of the transistor group 521 to be selected row by row is changed.
[0778]
The embodiment of FIG. 306 mainly includes a transistor group 521L (unit transistors 484 controlled by terminals L0 to L4 in FIG. 56) operating in low gray scale display and a transistor group 521H (H0 in FIG. 57) operating in high gray scale display. The layout positions of the unit transistors 484) controlled by the terminals H5 to H5 are changed.
[0779]
In FIG. 306, the red (R) transistor group 521L is arranged at the “a1” position, and the transistor group 521H is arranged at “b1”. The green (G) transistor group 521L is arranged at the “a2” position, and the transistor group 521H is arranged at the “b2” position. The blue (B) transistor group 521L is arranged at the “a3” position, and the transistor group 521H is arranged at the “b3” position.
[0780]
The next red (R) transistor group 521H is arranged at the “a4” position, and the transistor group 521L is arranged at “b4”. The green (G) transistor group 521H is arranged at the “a5” position, and the transistor group 521L is arranged at the “b5” position. The blue (B) transistor group 521H is arranged at the “a6” position, and the transistor group 521L is arranged at the “b6” position. The following is the repetition.
[0781]
In the layout of FIG. 306, when observing focusing on R, it can be seen that the arrangement of the transistor group 521H and the transistor group 521L of the output current circuit of the adjacent R is alternately changed (replaced). As described above, the output variation can be reduced by replacing the layout of the adjacent transistor group 521.
[0782]
The above is the case of RGB. If it is to be considered as a single color (if it is simply considered to change the layout position), the transistor group 521L is arranged at the “a1” position, the transistor group 521H is arranged at the “b1” position, and the transistor group 521H is arranged at the “b1” position. The layout may be such that the transistor group 521L is arranged at the “b2” position, the transistor group 521L is arranged at the “a3” position, and the transistor group 521H is arranged at the “b3” position (FIG. 308 shows the case of RGB). This is the case where RGB is not considered in FIG. 308).
[0783]
FIG. 307 shows an embodiment in which a plurality of sets of the transistor group 521L and the transistor group 521H are laid out in one row (“1 2 3 4 5...”). The transistor group 521 at the “a1” position and the “b1” position becomes an output of the source signal line 18 of R1 (red 1). The transistor group 521 at the “c1” position and the “d1” position becomes the output of the source signal line 18 of R2 (red 2). The transistor group 521 at the “e1” position and the “f1” position becomes the output of the source signal line 18 of R3 (red 3).
[0784]
Similarly, the transistor group 521 at the “a2” position and the “b2” position becomes the output of the source signal line 18 of G1 (green 1). The transistor group 521 at the “c2” position and the “d2” position becomes an output of the source signal line 18 of G2 (green 2). The transistor group 521 at the “e2” position and the “f2” position becomes the output of the source signal line 18 of G3 (green 3).
[0785]
Further, the transistor group 521 at the “a3” position and the “b3” position becomes the output of the source signal line 18 of B1 (blue 1). The transistor group 521 at the “c3” position and the “d3” position becomes the output of the source signal line 18 of B2 (blue 2). The transistor group 521 at the “e3” position and the “f3” position becomes the output of the source signal line 18 of B3 (blue 3). The following is similarly laid out repeatedly.
[0786]
The embodiment in FIG. 308 is an embodiment in which a transistor group 521L in a low gradation region and a transistor group 521H in a high gradation region are arranged in combination. FIG. 309 shows that unit transistors corresponding to each bit of the transistor group 521L in the low gradation region and unit transistors corresponding to each bit of the transistor group 521H in the high gradation region are alternately (distributed). This is an example. As described above, there are a variety of configurations for dispersing the arrangement of the transistor groups 521 of the present invention. By implementing the configuration of the present invention, variations in the output current Iw are eliminated, and uniform image display can be realized.
[0787]
As described above, a uniform image display can be realized by considering the arrangement of the transistor group 521 and the like. Further, even more uniform image display can be realized by implementing the driving method described below. However, it goes without saying that the driving method described below is effective even when implemented alone.
[0788]
First, description will be made with reference to FIG. The program current Iw is output by the number of the unit transistors 484 of the transistor group 521 that are in the operating state. When all the unit transistors 484 are off, the gray scale is 0. When all the unit transistors of the transistor group 521 are on, the gray scale is 63.
[0789]
In the gradation 32, the unit transistor 484 of the transistor group 521f is on (the switch 481f is on, and the other switches 481 are off). In the gradation 31, the unit transistors 484 of the transistor group 521a, the transistor group 521b, the transistor group 521c, the transistor group 521d, and the transistor group 521e are on (the switch 481f is off, and the other switches 481 are on). ).
[0790]
Therefore, the unit transistor 484 to be turned on is completely different between the gradation 32 and the gradation 31. Therefore, if there is a characteristic difference between a unit transistor of the transistor group 521f and a unit transistor of another transistor group 521, a gradation jump occurs. Further, the variation of the output current to each source signal line 18 becomes more noticeable.
[0791]
To address this problem, the present invention implements the driving method shown in FIG. Note that, for easy understanding, the gray scale 32 is illustrated as an example. The description “32” on the display screen 50 indicates that the display is a white raster display with a gradation of 32 (only the transistor group 521f is operating). The description “31” on the display screen 50 indicates that the display is a white raster display with a gradation of 31 (other than the transistor group 521f is operating). That is, in the first F, the gray scale 32 is displayed, in the second F, the gray scale 31 is displayed, and the gray scale 32 and the gray scale 31 are alternately and repeatedly displayed. In other words, image display is performed by operating another transistor group 521 without being fixed to one transistor group 521 to perform gradation display. As described above, by operating a large number of unit transistors 484 using a plurality of fields (frames) to display an image, output variation does not occur and uniform image display can be realized.
[0792]
The above operation is generally expressed as follows. In the first F, the video signal data is directly converted into on / off data of the switch 481. In the next 2F, after the data of the video signal is decremented by 1, the data is converted into the on / off data of the switch 481. In the next third F, the video signal data is directly converted into on / off data of the switch 481. In the next fourth F, the data of the video signal is decremented by 1, and then converted into ON / OFF data of the switch 481. The above operation is repeated to display an image. That is, the transistor group 521 that contributes to image display operates uniformly. In the gray scale 32, the transistor group 521f operates, and in the gray scale 31 decremented by 1, the other than the transistor group 521f operates. Therefore, the unit transistors 484 of all the transistor groups 521 operate, and the variation in output current in image display is greatly reduced. Further, the driving method is also simple because it is only necessary to determine whether or not the video signal is decremented by 1 in synchronization with the 1F signal. However, the gradation 0 cannot be decremented by 1 (the unit transistors 484 of all the transistor groups 521 are off). Therefore, the gray level 0 remains 0.
[0793]
The image display is an intermediate image display between the video signal and the minus one video signal. However, this difference is small. The image display is only in a state where the luminance is slightly lowered. As an effect, it is possible to realize a very uniform image display without displaying the characteristic variation of the transistor group 521.
[0794]
In the embodiment, the video signal is set to −1, but the present invention is not limited to this. The video signal may be incremented by one. That is, in the first F, the video signal data is directly converted into the on / off data of the switch 481. In the next second F, the data of the video signal is converted into ON / OFF data of the switch 481 after adding +1. In the next third F, the video signal data is directly converted into on / off data of the switch 481. In the next fourth F, the data of the video signal is converted into ON / OFF data of the switch 481 after adding +1. The above operation is repeated to display an image.
[0795]
Further, -1 and +1 may be combined. That is, in the first F, the video signal data is directly converted into the on / off data of the switch 481. In the next 2F, after the data of the video signal is decremented by 1, the data is converted into the on / off data of the switch 481. In the next third F, the video signal data is directly converted into on / off data of the switch 481. In the next fourth F, the data of the video signal is converted into ON / OFF data of the switch 481 after adding +1. An image is displayed by repeating the above operation in a 4F cycle.
[0796]
In addition, although the video signal is assumed to be -1, it is not limited to this. It may be -2 or more or +2 or more. The purpose of the present invention is to realize uniform image display by averaging over a plurality of fields (frames) by operating unit transistors 484 other than the unit transistors 484 of the transistor group 521 corresponding to a video signal. is there. Therefore, the present invention is not limited to the size that changes the original video signal.
[0797]
In FIG. 310, an image is displayed by selecting the transistor group 521f in the first F and selecting the transistor group 521 other than the transistor group 521f in the second F. Further, the transistor group 521f is repeatedly selected in the third and subsequent steps, and the transistor groups 521 other than the transistor group 521 are operated in the fourth F. As described above, the variation of the output current can be averaged by operating the plurality of transistor groups 521 alternately and writing the program current Iw to the pixels, and uniform image display can be realized.
[0798]
In FIG. 310, it is more appropriate to select and switch (or rather, change the unit transistors of the transistor group 521 to be turned on) the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each field (frame). It is more appropriate to operate the transistor 521 or add another transistor group 521. However, in order to facilitate the description, the expression “switching” is adopted) to realize uniform display. Was. However, the present invention is not limited to this. As illustrated in FIG. 311, the transistor group 521 that outputs the program current Iw to be written to the pixel may be switched for each pixel row (or a plurality of pixel rows). FIG. 311 (a) conceptually illustrates the writing state of the first F screen 50. FIG. In (a) of FIG. 311, the output current of the transistor group 521 f is written in the odd pixel row, and the output current of the transistor group 521 other than the transistor group 521 f is written in the even pixel row. In the second F, as shown in FIG. 311 (b), the output current of the transistor group 521f is written to the even-numbered pixel row, and the output current of the transistor group 521 other than the transistor group 521f is written to the odd-numbered pixel row. This operation is alternately repeated in the subsequent fields (frames).
It should be noted that the above embodiment only illustrates the gradation 32 for easy understanding. Generally, the video signal conversion described with reference to FIG. 310 is performed.
[0799]
In FIG. 311, the transistor group 521 to be written to the pixel 16 is switched for each pixel row or a plurality of pixel rows, and the transistor group 521 to be written to the pixel 16 is switched for each frame (field) or each of a plurality of frames (fields). By operating as described above, the current written to the pixel 16 can be averaged, and the variation in image display can be reduced.
[0800]
FIG. 311 realizes uniform display by selecting and switching the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each pixel row and switching the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each frame (field). However, the present invention is not limited to this. As illustrated in FIG. 312, the transistor group 521 that outputs the program current Iw to be written to the pixel may be switched for each pixel column (or a plurality of pixel columns). FIG. 311 (a) conceptually illustrates the writing state of the first F screen 50. FIG. In (a) of FIG. 311, the output current of the transistor group 521 f is written to the odd pixel column, and the output current of the transistor group 521 other than the transistor group 521 f is written to the even pixel column. In the second F, as shown in FIG. 311 (b), the output current of the transistor group 521f is written in the even pixel column, and the output current of the transistor group 521 other than the transistor group 521f is written in the odd pixel column. This operation is alternately repeated in the subsequent fields (frames).
[0801]
In FIG. 311, the transistor group 521 to be written to the pixel 16 is switched for each pixel column or a plurality of pixel columns, and the transistor group 521 to be written to the pixel 16 is switched for each frame (field) or each of a plurality of frames (fields). By operating as described above, the current written to the pixel 16 can be averaged, and the variation in image display can be reduced.
Note that FIG. 311 changes the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each pixel row, and FIG. 326 changes the transistor group 521 to be written to the pixel 16 for each pixel column. However, the present invention is not limited to this. For example, FIG. 311 and FIG. 312 may be combined. That is, the transistor group 521 to be written to an adjacent pixel row is changed, and the transistor group 521 to be written to an adjacent pixel column is changed. Needless to say, the present invention is not limited to adjacent pixel rows or pixel columns, and the transistor group 521 to be written to the pixel 16 may be changed in a group of a plurality of pixel rows or a plurality of pixel columns. Further, the transistor group 521 written to the pixel 16 by R, G, and B may be changed.
[0802]
It is needless to say that the concept of switching the transistor group 521 between a field (frame), a pixel row, and a pixel column can be applied to other embodiments of the present invention.
[0803]
Further, in the above-described embodiment, the description has been made as to the source driver IC 14, but the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention can be applied to the source driver circuit 14 directly formed on the substrate 71 by the low-temperature polysilicon technology, the high-temperature polysilicon technology, the CGS technology, or the like.
[0804]
In the above embodiment, uniform display is realized by the source driver circuit (IC) 14 or by the driving method. The embodiment described below is a system in which a characteristic variation is insignificant by mainly considering a pixel arrangement of a display panel. Of course, further characteristic effects can be exhibited by combining with the manufacturing method described with reference to FIG. Further, by combining with the configuration and the driving method described in FIGS. 299 to 312 and the like, further characteristic effects can be exhibited. Further, by combining with other driving methods, configurations, specifications, and the like described in this specification, further characteristic effects can be exhibited.
[0805]
FIG. 313 is a pixel layout in the embodiment of the present invention. For ease of explanation, only one gate signal line 17a (G1, G2, G3,...) Is shown in the pixel 16. The source signal lines 18 (S1, S2, S3, S4,...) Are used. The pixel 16 is described as P, and its pixel position is indicated by (m, n). In addition, RGB is not expressed.
[0806]
In FIG. 313, the source signal lines 18 and the gate signal lines 17a are arranged linearly and in a matrix. The pixel P is connected to the gate signal line G3 with P (3,1), P (2,2), P (3,3), P (2,4), P (3,5). . Further, the gate signal line G4 is connected to P (4,1), P (3,2), P (4,3), P (3,4), P (4,5). FIG. 314 shows the pixel 16 to which the program current is written when the gate signal line 17a is selected in FIG. 313 for easy understanding.
[0807]
That is, in FIG. 314, when one gate signal line G is selected, the program current Iw is written into the pixels 16 at positions alternately shifted by one pixel row. The video current output from the source driver circuit 14 is controlled according to the pixel position to be written, as well as the source driver circuit 14.
[0808]
As shown in FIG. 313, the pixel row to be written is not linear (it is written in alternate vertical positions over two pixel rows). Therefore, even if the program current Iw output from the source driver circuit 14 varies, the staggered ( In FIG. 314, since the data is written in a staggered manner in two pixel rows, the variation is not conspicuous.
[0809]
FIG. 315 is a pixel layout according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 315, the source signal lines 18 and the gate signal lines 17a are arranged linearly and in a matrix. Pixel P is connected to gate signal line G3 by P (3,1), P (3,2), P (2,3), P (2,4), P (3,5), P (3,6).・ ・ Connected to Also, P (4,1), P (4,2), P (3,3), P (3,4), P (4,5), P (4,6).・ Connected to FIG. 316 shows the pixel 16 to which the program current is written when the gate signal line 17a is selected in FIG.
[0810]
That is, in FIG. 316, when one gate signal line G is selected, the program current Iw is written to the pixel 16 which is alternately shifted by one pixel row every two pixel columns. The video current output from the source driver circuit 14 is controlled according to the pixel position to be written, as well as the source driver circuit 14.
[0811]
As shown in FIG. 315, the pixel row to be written is not linear (it is written in alternate vertical positions over two pixel rows). Therefore, even if the program current Iw output from the source driver circuit 14 varies, the staggered ( In FIG. 316, the data is written in a zigzag pattern in two pixel rows, so that the variation is not noticeable.
[0812]
FIG. 317 shows a case where the positions of the pixels 16 are delta-arranged in the direction of the gate signal line 17a. FIG. 317 shows that the source signal line 18 is formed linearly. The gate signal lines 17a are formed zigzag so as to be shifted by 1/2 pixel. Pixel P is connected to gate signal line G2 by P (2,1), P (2,2), P (2,3), P (2,4), P (2,5), P (2,6).・ ・ Connected to Also, P (3,1), P (3,2), P (3,3), P (3,4), P (3,5), P (3,6).・ Connected to FIG. 318 shows the pixel 16 to which the program current is written when the gate signal line 17a is selected in FIG. 317 for easy understanding.
[0813]
That is, in FIG. 318, when one gate signal line G is selected, the program current Iw is written to the pixel 16 at a position shifted by 1/2 pixel row alternately. The video current output from the source driver circuit 14 is controlled according to the pixel position to be written, as well as the source driver circuit 14.
[0814]
In FIG. 318, since the pixel row to be written is not linear (the pixel row is written in alternate vertical positions over 1/2 pixel row), even if the program current Iw output from the source driver circuit 14 varies, the variation does not occur. Inconspicuous.
[0815]
FIG. 319 shows an arrangement in which the position of the pixel 16 is shifted by one pixel in the direction of the gate signal line 17a. FIG. 319 shows that the source signal line 18 is formed linearly. The gate signal line 17a is formed in a zigzag manner for each pixel. The pixel P is connected to the gate signal line G3 by P (3,1), P (2,2), P (3,3), P (2,4), P (3,5), P (2,6). )... The gate signal line G3 includes P (4,1), P (3,2), P (4,3), P (3,4), P (4,5), P (3,6) ... are connected.
[0816]
That is, in FIG. 319, when one gate signal line G is selected, the program current Iw is written to the pixels 16 which are alternately shifted by one pixel row. The video current output from the source driver circuit 14 is controlled according to the pixel position to be written, as well as the source driver circuit 14. In FIG. 319, the pixel row to be written is not linear (it is written in alternate upper and lower positions). Therefore, even if there is a variation in the program current Iw output from the source driver circuit 14, the variation is inconspicuous.
[0817]
FIG. 320 shows a case where the positions of the pixels 16 are delta-arranged in the direction of the source signal line 17a. In FIG. 320, the gate signal line 17a is formed linearly. The source signal lines 18 are formed zigzag so as to be shifted by 1/2 pixel. Pixel P is connected to source signal line S2 by P (1,2), P (2,2), P (3,2), P (4,2), P (5,2), P (6,3).・ ・ Connected to Also, P (1,3), P (2,3), P (3,3), P (4,3), P (5,3), P (6,3)... Are connected to the source signal line S3.・ Connected to
[0818]
That is, in FIG. 320, when one gate signal line G is selected, the program current Iw is written to the pixel 16 at a position shifted by 1/2 pixel row alternately by one pixel row in the left-right direction. The video current output from the source driver circuit 14 is controlled according to the pixel position to be written, as well as the source driver circuit 14. FIG. 320 shows that the program row Iw output from the source driver circuit 14 varies because the pixel row to be written is not linear (the pixel row is written with a shift of 1/2 pixel in the horizontal direction over two pixel rows). Variation is not noticeable.
[0819]
FIG. 321 shows an arrangement in which the position of the pixel 16 is shifted by one pixel in the direction of the source signal line 18. In FIG. 321, the gate signal line 17a is formed linearly. The source signal lines 18 are formed in a zigzag manner for each pixel. Pixel P is connected to source signal line S3 by P (1,2), P (2,2), P (3,2), P (4,3), P (5,2), P (6,3). )... The source signal line S4 includes P (1,3), P (2,4), P (3,3), P (4,4), P (5,3), P (6,4) ... are connected.
[0820]
That is, in FIG. 321, when one gate signal line G is selected, the program current Iw is written to the pixel 16 at a position shifted by one pixel column alternately. The video current output from the source driver circuit 14 is controlled according to the pixel position to be written, as well as the source driver circuit 14. In FIG. 321, since the pixel column to be written is not linear (written at alternate left and right positions), even if the program current Iw output from the source driver circuit 14 varies, the variation is not conspicuous.
[0821]
Note that, as shown in FIGS. 174 and 175, it is needless to say that the transistor groups 521 may be replaced with each other.
[0822]
In FIGS. 167, 168, and 169, the current of the transistor 472b is defined by the resistor R1, but the present invention is not limited to this. The electronic regulators 451a and 451b may be used as shown in FIG. In the configuration of FIG. 170, the electronic regulator 451a and the electronic regulator 451b can be operated independently. Therefore, the value of the current flowing through the transistors 472a1 and 472a2 can be changed. Therefore, it is possible to adjust the output current gradient of the left and right output stages 521c of the chip. The electronic regulator 451 may be configured as one as shown in FIG. 171 so as to control two operational amplifiers 722. The sleep switch 631 has been described with reference to FIG. Similarly, it goes without saying that a sleep switch may be arranged or formed as shown in FIG.
[0823]
Since the number of unit transistors 484 is very large in the one-stage configuration of the current mirror in FIGS. 166 to 172, the driver circuit output stage of the source driver IC (circuit) 14 will be additionally described. 168 and 169 will be described for ease of explanation. However, since the description relates to the number and total area of the transistors 473b and the number and total area of the unit transistors 484, it goes without saying that the description can be applied to other embodiments.
[0824]
168 and 169, the total area of the transistors 473b in the transistor group 521b (the WL size of the transistors 473b in the transistor group 521b × the number of transistors 473b) is denoted by Sb. Note that when the transistor group 521b is provided on the left and right of the gate wiring 581 as shown in FIGS. 168 and 169, the area is doubled. In the case of two as shown in FIG. 167, the area is 2 × the area of the transistor 473b. Note that when the transistor group 521b includes one transistor 473b, it is needless to say that the size is one transistor 473b.
[0825]
The total area of the unit transistors 484 in the transistor group 521c (the WL size of the transistors 484 in the transistor group 521c × the number of transistors 484) is Sc. It is assumed that the number of the transistor groups 521c is n. n is 176 in the case of the QCIF + panel (when a reference current circuit is formed for each of RGB).
[0826]
The horizontal axis of FIG. 165 is Sc × n / Sb. The vertical axis indicates the fluctuation ratio, and the worst situation is 1 for the fluctuation ratio. As shown in FIG. 165, the variation ratio becomes worse as Sc × n / Sb increases. An increase in Sc × n / Sb indicates that the total area of the unit transistors 484 of the transistor group 521c is larger than the total area of the transistors 473b of the transistor group 521b, when the number of output terminals n is fixed. In this case, the fluctuation ratio becomes worse.
[0827]
The decrease in Sc × n / Sb indicates that the total area of the unit transistors 484 of the transistor group 521c is smaller than the total area of the transistors 473b of the transistor group 521b, when the number of output terminals n is constant. In this case, the fluctuation ratio becomes small.
[0828]
The allowable variation range is Sc × n / Sb of 50 or less. If Sc × n / Sb is 50 or less, the fluctuation ratio is within the allowable range, and the fluctuation in the potential of the gate wiring 581 becomes extremely small. Therefore, there is no occurrence of horizontal crosstalk, the output variation is within the allowable range, and good image display can be realized. If Sc × n / Sb is 50 or less, it is within the allowable range, but if Sc × n / Sb is 5 or less, there is almost no effect. Conversely, Sb increases and the chip area of the source driver IC 14 increases. Therefore, Sc × n / Sb is preferably set to 5 or more and 50 or less.
[0829]
FIG. 185 illustrates the relationship between the IC breakdown voltage and the output variation of the unit transistor. The variation ratio on the vertical axis indicates that the variation of the unit transistor 484 is 1 manufactured by a 1.8 (V) withstand voltage process. FIG. 185 shows the output variation of the unit transistor 484 manufactured by each withstand voltage process, with the shape L / W of the unit transistor 484 set to 12 (μm) / 6 (μm). In addition, a plurality of unit transistors are formed in each IC withstand voltage process, and variations in output current are determined. However, the breakdown voltage process is 1.8 (V) breakdown voltage, 2.5 (V) breakdown voltage, 3.3 (V) breakdown voltage, 5 (V) breakdown voltage, 8 (V) breakdown voltage, 10 (V) breakdown voltage, 15 (V) breakdown voltage. V) The pressure resistance is discrete. However, for ease of explanation, the variation of transistors formed at each breakdown voltage is plotted on a graph and connected by a straight line.
[0830]
From FIG. 185, the increase ratio of the variation ratio (the variation in the output current of the unit transistor 484) to the IC process is small until the IC breakdown voltage is about 9 (V). However, when the IC breakdown voltage is 10 (V) or more, the gradient of the variation ratio with respect to the IC breakdown voltage increases.
[0831]
In FIG. 185, the variation ratio within 3 is an allowable variation range in the range from 64 gradations to 256 gradations. However, this variation ratio differs depending on the area and L / W of the unit transistor 484. However, even if the shape and the like of the unit transistor 484 are changed, there is almost no change in the variation ratio of the variation ratio with respect to the IC breakdown voltage.
When the IC breakdown voltage is 9 to 10 (V) or more, the variation ratio tends to increase.
[0832]
On the other hand, the potential of the output terminal 681 of the source driver IC (circuit) 14 changes according to the program current of the driving transistor 11 a of the pixel 16. The gate terminal potential Vw when the driving transistor 11a of the pixel 16 supplies a current of white raster (maximum white display) is set. The gate terminal potential Vb when the driving transistor 11a of the pixel 16 flows a current of black raster (complete black display). The absolute value of Vw-Vb needs to be 2 (V) or more. When the voltage Vw is applied to the output terminal 681, the voltage between channels of the unit transistor 484 needs to be 0.5 (V).
[0832]
Therefore, the output terminal 681 (the terminal 681 is connected to the source signal line 18 and the gate terminal voltage of the driving transistor 11a of the pixel 16 is applied at the time of current programming) from 0.5 (V) to ((Vw −Vb) +0.5) (V). Since Vw-Vb is 2 (V), a maximum of 2 (V) +0.5 (V) = 2.5 (V) is applied to the terminal 681. Therefore, even if the output voltage (current) of the source driver IC 14 is a rail-to-rail output, the IC withstand voltage needs to be 2.5 (V). The required amplitude range of the output terminal 681 needs to be 2.5 (V) or more.
[0834]
From the above, it is preferable to use a process in which the withstand voltage of the source driver IC 14 is 2.5 (V) or more and 10 (V) or less. More preferably, the withstand voltage of the source driver IC 14 preferably uses a process of 3 (V) or more and 9 (V) or less. The IC withstand voltage is equal to the maximum value of the power supply voltage that can be used. The power supply voltage that can be used is a voltage that can always be used and is not an instantaneous withstand voltage.
[0835]
In the above description, the withstand voltage process of the source driver IC 12 uses a process of 2.5 (V) or more and 10 (V) or less. However, this withstand voltage is also applied to the embodiment in which the source driver circuit 14 is formed directly on the array substrate 71 (such as a low-temperature polysilicon process). The withstand voltage of the source driver circuit 14 formed on the array substrate 71 may be as high as 15 (V) or more. In this case, the power supply voltage used for the source driver circuit 14 may be replaced with the IC breakdown voltage shown in FIG. Further, even in the case of the source driver IC 14, the power supply voltage to be used may be replaced without using the IC withstand voltage.
[0836]
The area of the unit transistor 484 has a correlation with the variation of the output current. FIG. 186 is a graph when the area of the unit transistor 484 is fixed and the transistor width W of the unit transistor 484 is changed. In FIG. 186, the variation of the channel width W of the unit transistor 484 is 2 (μm) is 1.
[0837]
As shown in FIG. 186, the variation ratio tends to increase gradually from 2 (μm) to 9 to 10 (μm) from the unit transistor W, and the variation ratio tends to increase more than 10 (μm). In addition, the variation ratio tends to increase when the channel width W is 2 (μm) or less.
[0838]
The variation ratio in FIG. 186 within 3 is the variation allowable range in the 64-gradation to 256-gradation display. However, the variation ratio differs depending on the area of the unit transistor 484. However, even if the area of the unit transistor 484 is changed, there is almost no change in the variation ratio of the variation ratio with respect to the IC breakdown voltage.
[0839]
From the above, it is preferable that the channel width W of the unit transistor 484 be greater than or equal to 2 (μm) and less than or equal to 10 (μm). More preferably, the channel width W of the unit transistor 484 is preferably 2 (μm) or more and 9 (μm) or less. In addition, it is preferable that the channel width W of the unit transistor 484 be formed in the above range in order to suppress linking of the gate wiring 581 in FIG.
[0840]
FIG. 187 is a graph of the L / W of the unit transistor 484 and the deviation (variation) from the target value. When the L / W ratio of the unit transistor 484 is 2 or less, the deviation from the target value is large (the slope of the straight line is large). However, as L / W increases, the deviation of the target value tends to decrease. When the L / W of the unit transistor 484 is 2 or more, the change in deviation from the target value becomes small. The deviation (variation) from the target value is L / W = 2 or more and 0.5% or less. Therefore, the accuracy of the transistor can be adopted in the source driver circuit 14.
[0841]
From the above, it is preferable that L / W of the unit transistor 484 be 2 or more. However, a large L / W means that L is long, so that the transistor size is large. Therefore, L / W is preferably set to 40 or less.
[0842]
Further, the magnitude of L / W also depends on the number of gradations. When the number of gradations is small, the difference between the gradations is large, so that there is no problem even if the output current of the unit transistor 484 varies due to the effect of kink. However, in a display panel having a large number of gradations, the difference between the gradations is small. Therefore, if the output current of the unit transistor 484 varies even slightly due to the effect of kink, the number of gradations is reduced.
[0843]
In consideration of the above, in the source driver circuit 14 of the present invention, the number of gradations is K, and the L / W of the unit transistor 484 (L is the channel length of the unit transistor 484, and W is the channel width of the unit transistor). Time,
It is configured (formed) so as to satisfy the relationship of (√ (K / 16)) ≦ L / W ≦ and (√ (K / 16)) × 20.
[0844]
In FIG. 169 and the like, when the total area Sa of the transistors 473a in the transistor group 521a is set to the total area Sb of the transistors 473b in the transistor group 521b, the relationship between the total area Sa and the total area Sb has a correlation with the output variation. This relationship is illustrated in FIG. See FIG. 185 for the variation ratio and the like.
[0845]
The variation ratio is set to 1 when the total area Sb: the total area Sa = 2: 1 (Sa / Sb = 1/2). As can be seen from FIG. 188, when Sa / Sb is small, the variation ratio rapidly deteriorates. Especially when Sa / Sb = 1/2 or less, it tends to be worse. When Sa / Sb is 1 / or more, output variation is reduced. The effect of the reduction is moderate. Further, when Sa / Sb = 1 /, the output variation becomes an allowable range. From the above, it is preferable to form them so as to satisfy the relationship of 1/2 <= Sa / Sb. However, as Sa increases, the IC chip size also increases. Therefore, the upper limit is preferably set to Sa / Sb = 4. That is, the relationship of 1/2 <= Sa / Sb <= 4 is satisfied.
[0846]
Note that A> = B means that A is greater than or equal to B. A> B means that A is greater than B. A <= B means that A is B or less. A <B means that A is smaller than B.
[0847]
Further, it is preferable that the total area Sb and the total area Sa be substantially equal. Further, it is preferable that the number of unit transistors 484 having one output and the number of transistors 633b of the transistor group 521c be the same. That is, in the case of 64 gradation display, 63 unit transistors 484 each having one output are formed. Therefore, 63 transistors 633b forming the transistor group 521c are formed.
[0848]
In addition, it is preferable that the transistor group 521a, the transistor group 521b, the unit transistor group 521c, and the unit transistor 484 be formed of transistors whose WL area is four times or less. More preferably, it is preferable that the transistor be formed of a transistor having a WL area of not more than twice. Further, it is preferable that all the transistors be formed of the same size. That is, it is preferable to form the current mirror circuit and the output current circuit 704 with transistors having substantially the same shape.
[0849]
The total area Sa is set to be larger than the total area Sb. Preferably, the configuration is such that the relationship of 200Sb >> = Sa >> = 4Sb is satisfied. In addition, the total area of the transistors 633a included in all the transistor groups 521b is set to be substantially equal to Sa.
[0850]
In a single-stage connected source driver circuit as shown in FIG. 191, particularly when an image is displayed on a display panel, the current applied to the source signal line 18 causes the source signal line potential to fluctuate. There is a problem that the gate wiring 581 of the source driver IC 14 which is good for the potential fluctuation is displaced (see FIG. 184). As shown in FIG. 184, linking occurs in the gate wiring 581 at a point where the video signal applied to the source signal line 18 changes. Since the potential of the gate wiring 581 changes due to the linking, the gate potential of the unit transistor 484 changes, and the output current fluctuates. In particular, a potential change of the gate wiring 581 causes crosstalk (lateral crosstalk) along the gate signal line 17.
[0851]
This fluctuation (linking of the gate wiring 581 (see FIG. 184)) is affected by the power supply voltage of the source driver IC14. This is because the peak value of the linking increases as the power supply voltage increases. At worst, it swings up to the power supply voltage. The voltage of the gate wiring 581 has a steady value of 0.55 to 0.65 (V). Therefore, the fluctuation value of the magnitude of the output current is large even when a slight linking occurs.
[0852]
FIG. 163 shows the potential fluctuation ratio of the gate wiring based on the case where the power supply voltage of the source driver IC 14 is 1.8 (V). The fluctuation ratio increases as the power supply voltage of the source driver IC 14 increases. The allowable range of the variation ratio is about 3. If the fluctuation ratio is larger than this, horizontal crosstalk occurs. In addition, the variation ratio tends to increase when the IC power supply voltage is 10 to 12 (V) or more. Therefore, the power supply voltage of the source driver IC 14 needs to be 12 (V) or less.
[0853]
On the other hand, in order for the driving transistor 11a to flow a current from white display to black display, it is necessary to change the potential of the source signal line 18 by a certain amplitude. The required amplitude range is 2.5 (V) or more. The required amplitude range is less than the power supply voltage. This is because the output voltage of the source signal line 18 cannot exceed the power supply voltage of the IC.
[0854]
From the above, the power supply voltage of the source driver IC 14 needs to be 2.5 (V) or more and 12 (V) or less. By setting this range, the fluctuation of the gate wiring 581 is suppressed to a specified range, and horizontal crosstalk does not occur, and a good image display can be realized.
[0855]
The wiring resistance of the gate wiring 581 is also an issue. In FIG. 167, the wiring resistance R (Ω) of the gate wiring 581 is the resistance of the entire wiring from the transistor 473b1 to the transistor 473b2. Alternatively, it is the resistance of the entire length of the gate wiring. The magnitude of the transient phenomenon of the gate wiring 581 also depends on one horizontal scanning period (1H). This is because if the 1H period is short, the influence of the transient phenomenon is large. The higher the wiring resistance R (Ω), the more likely a transient phenomenon occurs. This phenomenon becomes a problem particularly in the configuration of the one-stage current mirror connection shown in FIGS. 166 to 172. This is because the gate wiring 581 is long and the number of the unit transistors 484 connected to one gate wiring 581 is large. Needless to say, even the multi-stage connection shown in FIG. 162 is a problem.
[0856]
FIG. 164 is a graph in which the horizontal axis represents the wiring resistance R (Ω) of the gate wiring 581, the 1H period T (sec), and the multiplication (RT), and the vertical axis represents the variation ratio. The variation ratio 1 is based on R · T = 100. As can be seen from FIG. 164, the variation ratio tends to increase when R · T is 5 or less. Further, when R · T is 1000 or more, the variation ratio tends to increase. Therefore, it is preferable that R · T is 5 or more and 1000 or less.
[0857]
The duty ratio is also an issue. This is because the fluctuation of the source signal line 18 is also increased by the duty ratio. Here, Sc is the total area of the unit transistors 484 of the transistor group 521c (the WL size of the transistors 484 in the transistor group 521c × the number of transistors 484).
[0858]
In FIG. 189, the horizontal axis represents Sc × Duty ratio, and the vertical axis represents variation ratio. As can be seen from FIG. 189, the variation ratio tends to increase when the Sc × Duty ratio is 50 or more. When the variation ratio is 3 or less, the variation is within the allowable range. Therefore, it is preferable to control the driving so that the Sc × Duty ratio is 50 or less.
[0859]
In the variation allowable range, the Sc × Duty ratio b is 50 or less. If the Sc × Duty ratio is 50 or less, the fluctuation ratio is within the allowable range, and the fluctuation in the potential of the gate wiring 581 becomes extremely small. Therefore, there is no occurrence of horizontal crosstalk, the output variation is within the allowable range, and good image display can be realized. If the Sc × Duty ratio is 50 or less, it is within the allowable range, but setting the Sc × Duty ratio to 5 or less has little effect. Conversely, the chip area of the source driver IC 14 increases. Therefore, the Sc × Duty ratio is preferably set to 5 or more and 50 or less.
[0860]
In FIG. 211, by adjusting the reference current Ic1 flowing to the transistor 473b1 and the reference current Ic2 flowing to the transistor 473b2, it is explained that the cascade connection between the source driver ICs 14a and 14b can be favorably performed as shown in FIG. did.
[0861]
In FIG. 211, the reference currents Ic1 and Ic2 are adjusted. However, when the gate wiring 581 has a resistance value equal to or higher than a predetermined value, even if the reference current Ic1 flowing through the transistor 473b1 is the same as the reference current Ic2 flowing through the transistor 473b2, as shown in FIG. The tilt is corrected. This is because the correction current Id for correcting the inclination flows through the gate wiring 581 as shown in FIG.
[0862]
In order to facilitate understanding, specific numerical values will be described. It is assumed that Ic1 = Ic2 = 10 (μA), and at this time, the gate terminal voltage V1 of the transistor 473b1 = 0.60 (V) and the gate terminal voltage V2 of the transistor 473b2 = 0.61 (V). Since the difference between the reference current flowing through the transistor 473b2 and the reference current flowing through the transistor 473b1 needs to be within 1%, 1% of the reference current = 10 (μA) is 0.1 (μA). Therefore, (V2−V1) /0.1 (μA) = (0.61−0.60) (V) /0.1 (μA) = 100 (KΩ). Therefore, by setting the resistance value of the gate wiring 581 to 100 (KΩ), the slope of the output current is adjusted, and the difference between the output currents of the adjacent source driver ICs 14 is within 1%.
[0863]
The higher the resistance of the gate wiring 581, the smaller the magnitude of the correction current Id. However, if the resistance value of the gate wiring 581 is too high, the peak value of the linking in FIG. 184 also increases, and the occurrence of horizontal crosstalk becomes remarkable. Therefore, there is an appropriate range for the resistance value of the gate wiring 581.
[0864]
The present invention is characterized in that all or at least a part of the gate wiring 581 is formed of a wiring made of polysilicon. Preferably, the portion other than the contact portion with or near the gate terminal of the unit transistor 484 is formed of polysilicon. The gate wiring 581 is formed or configured to have a target resistance value by adjusting the wiring width or meandering.
[0865]
The occurrence of linking of the gate wiring can be suppressed by setting the resistance of the gate wiring 581 to a predetermined value or less. Further, this can be achieved by increasing the total area Sb of the transistor 473b (the total area Sb of the transistor group 521b).
Further, this can be achieved by increasing the reference current Ic.
[0866]
The area of the unit transistor 484 having one output (the total area of the unit transistors 484 in one transistor group 521c) is S0, and the total area Sb of the transistors 473b of the transistor group 521b (when there are a plurality of transistor groups 521b as shown in FIG. 213). Is the total area of the transistors 473b of the plurality of transistor groups 521b). FIG. 192 shows the relationship when Sb / S0 is plotted on the horizontal axis and allowable gate wiring resistance (KΩ) is plotted on the vertical axis. The range below the solid line in FIG. 192 is the allowable range (the range that is not affected by the occurrence of linking). In other words, the horizontal crosstalk is in a practically acceptable range.
[0867]
The horizontal axis of FIG. 192 is the size S0 of the unit transistor 484 per one output with respect to the size Sb of the total transistor group 521b (for 64 gradations, 63 unit transistors 484). Assuming that S0 is a fixed value, the larger Sb is, the larger the resistance that the gate wiring 581 can tolerate. This is because the larger the Sb, the lower the impedance with respect to the gate wiring 581 and the higher the stability.
[0868]
S0 is for generating an output current (program current) and the output variation must be kept below a certain value, so that the size of S0 has a narrow design change range. On the other hand, there is a design constraint for setting the resistance value of the gate wiring 581 to a predetermined value. In order to increase the resistance of the gate wiring 581, there are a problem that the wiring becomes thin and disconnection occurs, and a problem of stability. Also, when Sb is increased, the chip area is increased, and the cost is increased. Therefore, Sb / S0 is preferably set to 50 or less from the viewpoint of the chip size of the source driver IC 14, and Sb / S0 is set to 5 or more due to the problem of stable design of the gate wiring 581 and linking. Is preferred. Therefore, it is necessary to satisfy the condition of 5 <= Sb / S0 <= 50.
[0869]
From the graph (solid line) in FIG. 192, the slope of the solid line curve becomes gentler as Sb / S0 decreases. When Sb / S0 is 15 or more, the inclination tends to be constant. Therefore, when Sb / S0 is 5 or more and 15 or less, the resistance value of the gate wiring 581 needs to be 400 (KΩ) or less. When Sb / S0 is 15 or more and 50 or less, it is necessary to set Sb / S0 × 24 (KΩ) or less. For example, when Sb / S0 = 50, it is necessary to make 50 × 24 = 1200 (KΩ) or less.
[0870]
There is a correlation between the reference current Ic flowing through the transistor 473b and the allowable gate wiring resistance. This is because the larger the reference current Ic, the lower the impedance when the gate wiring 581 is viewed from the transistor 473b. FIG. 193 shows the relationship. 193 shows the reference current Ic (μA) flowing through the transistor 473b (or the transistor group 521b) on the horizontal axis. The vertical axis indicates the allowable gate wiring resistance (KΩ). The range below the solid line in FIG. 193 is the allowable range (the range that is not affected by the occurrence of linking). In other words, the horizontal crosstalk is in a practically acceptable range.
[0871]
When the reference current Ic is increased, the stability of the gate wiring 581 is improved. However, the reactive current consumed by the source driver IC 14 increases, and the potential of the gate wiring 581 also increases. For this reason, the reference current Ic needs to be 50 (μA) or less.
[0873]
If the reference current Ic is reduced, the stability of the gate wiring 581 is reduced. Therefore, it is necessary to reduce the resistance value of the gate wiring 581. However, when the reference current is reduced below a certain value, the variation in the output current from the unit transistor 521c increases. That is, the stability of the output current is lost. For this reason, the reference current Ic needs to be 2 (μA) or more. From the above, the reference current Ic flowing through the transistor 473b needs to be 2 (μA) or more and 50 (μA) or less.
[0873]
The graph (solid line) in FIG. 193 can be approximated to two straight lines. When Ic is 2 (μA) or more and 15 (μA) or less, the resistance value (MΩ) of the gate wiring 581 needs to be 0.04 × Ic (MΩ) or less. For example, if Ic = 15 (μA), the resistance value of the gate wiring 581 needs to satisfy the condition of 0.04 × 15 = 0.6 (MΩ) or less.
[0874]
When Ic is 15 (μA) or more and 50 (μA) or less, the resistance value (MΩ) of the gate wiring 581 needs to be 0.025 × Ic (MΩ) or less. For example, if Ic = 50 (μA), the resistance value of the gate wiring 581 needs to satisfy the condition of 0.025 × 50 = 1.25 (MΩ) or less.
[0875]
There is also a correlation between the period in which one pixel row is selected (one horizontal scanning period (1H)) and the resistance R (KΩ) of the gate wiring 581 x the length D (m) of the gate wiring 581. This is because the shorter the 1H period, the shorter the period required for the potential of the gate wiring 581 to return to a normal value. Further, as shown in FIG. 211, when the length D of the gate wiring 581 (= the chip length of the driver IC) is increased, the potential fluctuation of the unit transistor group 521c farthest from the transistor 473b exceeds the allowable range. This phenomenon is presumed to be due to the influence of the parasitic capacitance between the unit transistor 484 and the source signal line 18. That is, when the chip length D of the source driver IC 14 is increased, it is necessary to consider not only the resistance value of the simple gate wiring 581 but also the potential fluctuation of the gate wiring 581 due to the parasitic capacitance.
[0876]
In FIG. 195, the horizontal axis represents one horizontal scanning period (μ second). The vertical axis represents the product of the gate wiring resistance (KΩ) and the chip length D (m). The range below the solid line in FIG. 195 is the allowable range. R · D is 9 (KΩ · m), which is the manufacturing limit of the source driver IC. Above this, the cost increases and is not practical. On the other hand, when RD is 0.05 or less, the current Id in FIG. 191 becomes too large, and the deviation between adjacent output currents becomes too large. Therefore, R · D (KΩ · m) needs to be 0.05 or more and 9 or less.
[0877]
When the transistor 11 forming the pixel 16 is configured with a P channel, the program current flows in the direction from the pixel 16 to the source signal line 18. Therefore, the unit transistor 484 (see FIGS. 48 and 57) of the source driver circuit needs to be configured with an N-channel transistor. That is, the source driver circuit 14 needs to be configured to draw the program current Iw.
[0878]
Therefore, when the driving transistor 11a (in the case of FIG. 1) of the pixel 16 is a P-channel transistor, the source driver circuit 14 always configures the unit transistor 484 with an N-channel transistor so as to draw the program current Iw. In order to form the source driver circuit 14 on the array substrate 71, it is necessary to use both an N-channel mask (process) and a P-channel mask (process). To describe conceptually, the display panel (display device) of the present invention has a configuration in which the pixel 16 and the gate driver circuit 12 are configured by P-channel transistors, and the transistors of the source current of the source driver are configured by N channels.
[0877]
Therefore, the transistor 11 of the pixel 16 is formed by a P-channel transistor, and the gate driver circuit 12 is formed by a P-channel transistor. In this way, by forming both the transistor 11 and the gate driver circuit 12 of the pixel 16 with P-channel transistors, the cost of the substrate 71 can be reduced. However, the source driver 14 needs to form the unit transistor 484 with an N-channel transistor. Therefore, the source driver circuit 14 cannot be formed directly on the substrate 71. Therefore, the source driver circuit 14 is separately manufactured using a silicon chip or the like and mounted on the substrate 71. That is, the present invention has a configuration in which the source driver IC 14 (means for outputting a program current as a video signal) is externally provided.
[0880]
Note that the source driver circuit 14 is configured by a silicon chip, but the invention is not limited to this. For example, a large number of pieces may be simultaneously formed on a glass substrate by low-temperature polysilicon technology, cut into chips, and stacked on the substrate 71. Although the description has been made assuming that the source driver circuit is mounted on the substrate 71, the present invention is not limited to this. Any form may be used as long as the output terminal 681 of the source driver circuit 14 is connected to the source signal line 18 of the substrate 71. For example, a method of connecting the source driver circuit 14 to the source signal line 18 by TAB technology is exemplified. By separately forming the source driver circuit 14 on a silicon chip or the like, variation in output current can be reduced, and favorable image display can be realized. Further, cost reduction is possible.
[0881]
The configuration in which the selection transistor of the pixel 16 is formed by a P-channel transistor and the gate driver circuit is formed by a P-channel transistor is not limited to a self-luminous device (display panel or display device) such as an organic EL. For example, the present invention can be applied to a liquid crystal display device and an FED (field emission display).
[0882]
When the switching transistors 11b and 11c of the pixel 16 are formed by P-channel transistors, the pixel 16 is selected at Vgh. The pixel 16 is in a non-selected state at Vgl. As described above, when the gate signal line 17a changes from on (Vgl) to off (Vgh), the voltage penetrates (penetration voltage). If the driving transistor 11a of the pixel 16 is formed of a P-channel transistor, the current will not flow through the transistor 11a due to the penetration voltage in the black display state. Therefore, good black display can be realized. It is difficult to realize a black display, which is a problem of the current driving method.
[0883]
According to the present invention, the ON voltage is Vgh by configuring the gate driver circuit 12 with a P-channel transistor. Therefore, matching with the pixel 16 formed by the P-channel transistor is good. Further, in order to exhibit the effect of improving the black display, as shown in the configuration of the pixel 16 in FIGS. 1, 2, 32, 113, and 116, the driving transistor 11a and the source signal are converted from the anode voltage Vdd. It is important that the configuration is such that the program current Iw flows into the unit transistor 484 of the source driver circuit 14 via the line 18. Therefore, configuring the gate driver circuit 12 and the pixel 16 with P-channel transistors, mounting the source driver circuit 14 on a substrate, and configuring the unit transistors 484 of the source driver circuit 14 with N-channel transistors has an excellent synergistic effect. Demonstrate. Further, the unit transistor 484 formed with an N-channel has a smaller variation in output current than the unit transistor 484 formed with a P-channel. When compared with the transistor 484 having the same area (W · L), the variation in the output current of the N-channel unit transistor 484 is reduced from 1 / 1.5 to 1/2 as compared with the P-channel unit transistor 484. . For this reason, it is preferable that the unit transistor 484 of the source driver IC 14 is formed of an N channel.
[0884]
The same applies to FIG. 42 (b). In FIG. 42B, current does not flow into the unit transistor 484 of the source driver circuit 14 via the driving transistor 11b. However, the configuration is such that the program current Iw flows from the anode voltage Vdd to the unit transistor 484 of the source driver circuit 14 via the programming transistor 11a and the source signal line 18. Therefore, similarly to FIG. 1, the gate driver circuit 12 and the pixel 16 are constituted by P-channel transistors, the source driver circuit 14 is mounted on a substrate, and the unit transistors 484 of the source driver circuit 14 are constituted by N-channel transistors. Exerts an excellent synergistic effect.
[0885]
In the present invention, the driving transistor 11a of the pixel 16 is configured with a P-channel, and the switching transistors 11b and 11c are configured with a P-channel. Further, the unit transistor 484 in the output stage of the source driver IC 14 is configured to have N channels. Preferably, the gate driver circuit 12 is configured by a P-channel transistor.
[0886]
It goes without saying that the reverse configuration described above is also effective. The driving transistor 11a of the pixel 16 is constituted by N channels, and the switching transistors 11b and 11c are constituted by N channels. Further, the unit transistor 484 in the output stage of the source driver IC 14 is configured to be a P-channel. Preferably, the gate driver circuit 12 is formed of an N-channel transistor. This configuration is also a configuration of the present invention.
[0887]
Hereinafter, the reference current circuit will be described. As shown in FIG. 68, the reference current circuit 691 is formed (arranged) for each of R, G, and B. The reference current circuits 691R, 691G, 691B are arranged close to each other.
[0888]
A regulator (electronic regulator) 491R for adjusting the reference current is arranged in the R reference current circuit 654R, and a regulator (electronic regulator) 491G for adjusting the reference current is arranged in the G reference current circuit 654G. A circuit (electronic volume) 491B for adjusting the reference current is arranged in the circuit 654B.
[0889]
The volume 491 and the like are preferably configured to change with temperature so as to compensate for the temperature characteristics of the EL element 15. As shown in FIG. 69, the reference current circuit 691 is controlled by a current control circuit 692. By controlling (adjusting) the reference current, the unit current output from the unit transistor 484 can be changed.
[0890]
In the above-described current output method of the present invention (the source driver of the liquid crystal display panel is a voltage output method (signal is a voltage step)), a plurality of unit currents proportional to the reference current are combined based on the reference current. And outputs the program current Iw. Therefore, it is important that the reference current can be accurately generated without variation between chips.
[0891]
FIG. 331 shows the embodiment. 49 and 162, the reference current is created by the resistor 471. In FIG. 167, the reference current is created by the resistor R1. In FIG. 331, the resistor 471 in FIG. 68 is replaced with a transistor, and the current flowing through the transistor 3314 forming a current mirror circuit with this transistor is controlled using an operational amplifier 722 or the like (see also FIG. 170 and the like). The transistor 3314 and the transistor form a current mirror circuit. If the current mirror magnification is 1, the current flowing through the transistor 3313 becomes the reference current. Note that 654 described in FIG. 331 and the like is a circuit for generating the program current Iw.
[0892]
The output voltage of the operational amplifier 722 is input to the N-channel transistor 3313, and the current flowing through the transistor 3313 flows through the external resistor 531a. Note that the resistor 531a is a fixed chip resistor. Basically, only the resistor 531a is required. The resistance 531b is a resistance element such as a posistor or thermistor whose resistance value changes with temperature. This resistor 531a is used to compensate for the temperature characteristic of the EL element 15. The resistor 531a is inserted or arranged in parallel or in series with the resistor 531b in accordance with the temperature of the EL element 15 (for compensation). In FIG. 170 and the like, the resistor 531b may be formed or arranged in parallel or in series with the resistor R1. In the following, for ease of description, the description will be made assuming that the resistor 531a and the resistor 531b are one resistor 531.
[0893]
The resistor 531a is a chip resistor. Therefore, those having an accuracy of 1% or more can be easily obtained. If a resistor is formed in an IC using a diffusion resistance technique or a polysilicon pattern, the accuracy of the resistance value is very poor. Therefore, it is preferable that the resistor 531a that determines the reference current be an external resistor with high accuracy. The chip resistor 531a is attached to the input terminal 681a. Particularly, in the EL display panel, the temperature characteristics of the EL element 15 are different for each of RGB. Therefore, three external resistors 531a are required for each of RGB.
[0894]
The terminal voltage of the resistor 531 becomes the negative input of the operational amplifier 722, and the voltage of this negative terminal and the positive terminal of the operational amplifier 722 become the same voltage. Therefore, assuming that the + input voltage of the operational amplifier 722 is V1, a value obtained by dividing this voltage by the resistance 531 becomes a current flowing through the transistor 3314. This current becomes the reference current.
[0895]
Now, if the resistance value of the resistor 531 is 100 KΩ and the input voltage of the + terminal of the operational amplifier 722 is V1 = 1 (V), a reference current of 1 (V) / 100 KΩ = 10 (μA) flows through the resistor 531. . The magnitude of the reference current is preferably set to 2 μA or more and 30 μA or less. More preferably, it is set to 5 μA or more and 20 μA or less. When the reference current flowing through the parent transistor 63 is small, the accuracy of the unit current source 484 deteriorates. If the reference current is too large, the current mirror magnification (in this case, the decreasing direction) to be converted inside the IC increases, the variation in the current mirror circuit increases, and the accuracy of the unit current source 484 deteriorates as before. Needless to say, the above items are also applied to other embodiments of the present invention. The same applies to the items described below.
[0896]
According to the above configuration, if the accuracy of the + input terminal of the operational amplifier 722 is good and the resistance value accuracy 531 is good, an extremely accurate reference current (magnitude, variation accuracy) can be formed. The reference voltage Vref from the reference voltage circuit 3311 is applied to the + terminal of the operational amplifier 722. Many types of ICs of the reference voltage circuit 3311 for outputting the reference voltage are sold by Maxim or the like. Further, the reference voltage Vref can be formed in the source driver circuit 14 (incorporation of the reference voltage Vref). It is preferable that the range of the reference voltage Vref be 1 (V) or more and 3 (V) or less.
[0897]
The reference voltage is input from the connection terminal 681a. Basically, this Vref voltage may be input to the + terminal of the operational amplifier 722. The electronic volume circuit 451 is arranged between the connection terminal 681a and the + terminal because the EL elements 15 have different luminous efficiencies of RGB. In other words, it is to adjust the current flowing through each of the RGB EL elements 15 to obtain a white balance. Of course, if the adjustment can be made with the resistor 531, the adjustment with the electronic regulator 451 is not necessary. Use of the electronic regulator 451 is white balance adjustment again because the deterioration speed of the EL element 15 is different between RGB. In the EL element 15, B is particularly liable to deteriorate. Therefore, when the EL display panel is used, the B EL element 15 becomes dark for many years, and the screen becomes yellow. In this case, the electronic volume 451 for B is adjusted to execute white balance. Of course, the brightness adjustment or the white balance compensation of the EL element may be performed by linking the electronic regulator 451 with the temperature sensor 781 (see FIG. 78 and the description thereof).
[0898]
The electronic regulator 451 is built in the IC (circuit) 14 (formed directly on the substrate 71). A plurality of unit resistors (R1, R2, R3, R4,..., Rn) are formed by patterning polysilicon and connected in series. Further, an analog switch (S1, S2, S2,..., Sn + 1) is arranged between the unit resistors to divide the reference voltage Vref and output a voltage.
[0899]
In FIG. 331, the transistor 3313 is illustrated as a bipolar transistor; however, the invention is not limited to this. FIG. 332A shows an embodiment in which the transistor 3313 is an FET. It is needless to say that the transistor 3313 does not need to be built in the IC 14 and may be arranged outside the IC.
Further, a generation circuit such as a power supply may be built in the gate driver circuit 12, and a transistor 3313 may be built therein.
[0900]
Also, as shown in FIG. 332 (b), a reference voltage Vref may be generated by a Zener diode 3321 and a resistor 531 instead of the reference voltage circuit 3311 as shown in FIG. Of course, the operational amplifier 722 need not be used as shown in FIG. The Zener diode 3321 may employ a variable reference voltage type.
[0901]
When the number of pixels of the EL display panel is large, it is necessary to stack a plurality of source driver ICs (circuits) 14 on one EL display panel. In this case, it is necessary to use the reference voltage so as to be common to a plurality of source driver ICs. Simply, the reference voltage Vref from one reference voltage circuit 3311 may be input to a plurality of source driver ICs 14 using the reference voltage Vref. The problem arises when the electronic regulator 451 in FIG. 331 is operated (controlled) and the reference voltage input to the operational amplifier 722 changes.
To facilitate the following description, the voltage input to the + terminal of the operational amplifier will be referred to as an adjustment reference voltage Vrs. Vrs is a voltage obtained by adjusting the reference voltage Vref to a voltage used inside the source driver IC 14.
[0902]
As described above, according to the present invention, in a current output (source) driver circuit (IC), a reference voltage is generated internally or externally input, and a reference current is generated from the reference voltage. A plurality of unit current sources 484 are formed, and the current to be output (absorbed) is changed by switching the number of the unit current sources 484 according to an external video (image) data signal.
[0903]
When the adjustment reference voltage Vrs is used, it is necessary to use this adjustment reference voltage Vrs in another source driver 14. FIG. 333 shows the embodiment. The reference voltage Vref from the reference voltage circuit 3311 is adjusted by the electronic volume circuit 451a to become the adjusted reference voltage Vrs. The adjustment reference voltage Vrs is input to the buffer circuit 3332. The buffer circuit 3332 is provided in order to suppress a change in the Vrs voltage due to the connection of another source driver 14 to the adjustment reference voltage output wiring 1453. The output Vrs of the buffer circuit 3332 is applied to the + terminal of the operational amplifier 722 and to the adjustment reference voltage output wiring 3333.
[0904]
The adjustment reference voltage output wiring 3333 is connected to the adjustment reference voltage output terminal 3341. A wiring 3331 is connected to the adjustment reference voltage output terminal 3341, and the adjustment reference voltage Vrs is supplied to another source driver circuit 14 via the wiring 3331.
In FIG. 333, the electronic regulator 451b is formed or arranged between the terminal 681b and the emitter terminal of the transistor 3313. The structure of the electronic regulator 451b is the same as that of the electronic regulator 451a. However, the electronic regulator 451b changes the magnitude of the reference current according to the magnitude of the resistance value. That is, the electronic regulator 451b changes the number of series resistors by turning on and off the internal switch.
The magnitude of the reference current changes depending on the resistance value of the electronic regulator 451b + the resistance 531 and the Vrs voltage. The maximum resistance of the electronic regulator 451b is set to 1/5 or less of the resistance of the resistor 531. This is because variation in the resistance value of the electronic regulator 451b results in variation in the reference current. The electronic regulator 451b is mainly used for temperature compensation of the EL element 15.
[0905]
In order to realize full color display on the EL display panel, it is necessary to form (create) a reference current for each of RGB. The white balance can be adjusted by the ratio of the RGB reference currents. In the case of the current driving method, as shown in FIG. 251, the current I and the luminance B have a linear relationship. In addition, according to the present invention, a current value that the unit current source 484 flows from one reference current is determined. Therefore, if the magnitude of the reference current is determined, the current flowing by the unit current source 484 can be determined. Therefore, if the respective reference currents of R, G, and B are set, white balance can be obtained for all gradations. The above matter is a major feature of the source driver circuit 14 being a current step output (current drive). Therefore, the point is how the magnitude of the RGB reference current can be set.
[0906]
The luminous efficiency of an EL element is determined (is dominant) by the thickness of the EL material deposited or applied. The film thickness is almost constant for each lot. Therefore, if the formed film thickness of the EL element 15 is managed in lots, the relationship between the current flowing through the EL element 15 and the light emission luminance is determined. That is, the current value for obtaining the white balance is fixed for each lot. For example, if the current flowing to the R EL element 15 is Ir (A), the current flowing to the G EL element 15 is Ig (A), and the current flowing to the B EL element 15 is Ib (A), Ir: Ig : Ib = 1: 2: 4, white balance can be obtained. Therefore, the value of fixed resistor 531 is determined so that this current flows. If the resistance 531R of the R circuit is Rr (Ω), the resistance 531G of the G circuit is Rg (Ω), the resistance 531B of the B circuit is Rb (Ω), and the adjustment reference voltage Vrs is common to RGB, Rr: Rg: What is necessary is just to set the value of the resistance value 531 so that Rb = 4: 2: 1. By simply setting in this way, the EL display panel of the present invention can achieve white balance over all gradations. This is a very effective effect of the present invention.
[0907]
The adjustment reference voltage VrsR of the R circuit is connected to the adjustment reference voltage output terminal 3341R for cascade connection with another source driver circuit 14. Similarly, the adjustment reference voltage VrsG of the G circuit is connected to the adjustment reference voltage output terminal 3341G for cascade connection with another source driver circuit 14. The adjustment reference voltage VrsB of the B circuit is also connected to the adjustment reference voltage output terminal 3341B in order to cascade-connect with another source driver circuit 14. The other points are the same as those in FIG.
[0908]
In the embodiment of FIG. 334, the adjustment reference voltages (VrsR, VrsG, VrsB) are output from the adjustment reference voltage output 3341 for each of RGB, but the present invention is not limited to this. When adjustment is not necessary in the electronic regulator circuit 451a (451Ra, 451Ga, 451Ba) for each of RGB (for example, when white balance adjustment, temperature compensation, etc. can be performed by the fixed resistor 531 arranged or formed for each of RGB). , RGB, the output of the adjustment reference voltage Vrs is not required. Further, when the external reference voltage Vref can be used as it is (for example, when the + terminal input of the operational amplifier 722 is Vref), it is needless to say that the electronic regulator circuits 451a (451Ra, 451Ga, 451Ba) for each of RGB are not required. .
[0909]
The source driver circuit (IC) 14 needs to switch between using the reference voltage Vref and using the adjusted reference voltage Vrs for cascade connection. FIG. 335 is an embodiment of the source driver circuit (IC) 14 of the present invention having a built-in reference voltage switch 3352.
[0910]
In order to set whether to use the reference voltage Vref or the adjustment reference voltage Vrs, in the present invention, a switching terminal (not shown) of the switch 3352 is provided as an IC terminal, and a logic voltage to this terminal is used. The switch 3352 can be switched. This means that the source driver IC 14 is also used as a master / slave switch. The master / slave function is also described in FIG.
[0911]
The configuration described above is illustrated in FIG. The reference voltage Vref from one reference voltage circuit 3311 is input to the source driver circuit 14 from the terminal 681a. This voltage is adjusted by an electronic regulator circuit 451a (451Ra, 451Ga, 451Ba) of each RGB as required, and an adjustment reference voltage Vrs (VrsR for the R circuit, VrsG for the G circuit, VrsB for the B circuit) is converted to each RGB. Is input to the operational amplifier 722.
[0912]
The reference voltage switch 3352 determines whether the output voltage V2 of the electronic regulator circuit 451 inside the source driver IC 14 is used as an input of the operational amplifier 722 or the external reference voltage V1 applied to the terminal 3353 is used as an input of the operational amplifier 722. Switch. When the voltage V2 is used as the input of the operational amplifier 722, this IC (circuit) 14 is used in the master mode. In this case, the V2 voltage is output from the adjustment reference voltage output 3341, and the adjustment reference voltage input terminal 3353 of the slave source driver IC (circuit) 14 is connected to the wiring 3331 connected to the adjustment reference voltage output 3341. Will be. As described above, when a plurality of source driver circuits (ICs) 14 operate with the reference voltage Vref from one reference voltage circuit 3311 as an input without distinguishing between master and slave, the changeover switch 3352 is set to Not required. This is because the reference voltage Vref or the adjustment reference voltage Vrs generated inside the IC is input to the + terminal of the operational amplifier 722 of each IC. In addition, other items have already been described, and thus description thereof is omitted.
[0913]
An important matter in FIG. 335 is that two adjustment reference voltage input terminals 3353 are provided. The terminals 3353a and 3353b are connected inside the source driver IC 14. This will be described with reference to FIG.
[0914]
FIG. 336 conceptually illustrates a state in which a plurality of source driver circuits (ICs) 14 are mounted. The drawing shows a state observed through the back surface of the substrate 71 (observed from the back surface of the source driver IC 14). Note that items related to the base anode wiring 2631, the common anode wiring 2642, and the like are described in FIGS. 263, 264, 267, and the like, and thus description thereof is omitted. The above is also the same for FIGS. 337 and 338.
[0915]
In FIG. 336, the adjustment reference voltage outputs 3341 and 3353 are arranged at the center of the source driver IC 14 chip and are parallel to the direction in which the source signal line 18 is formed (parallel to the short side direction of the IC chip). It is arranged (formed). As described above, the wiring is formed so that the wiring 3331 connected to the terminal does not cross.
[0916]
A reference voltage Vref is applied to the source driver IC 14a from the reference voltage circuit 3311 to the terminal 681a by wiring. Therefore, the source driver IC 14a operates as a master. The changeover switch 3352 in the IC is set to the input state of the V2 voltage (see FIG. 335). The source driver ICs 14b and 14c mounted adjacent to the source driver IC 14a operate as slaves. The selector switch 3352 of the source driver IC 14b and the source driver IC 14c is in the V1 voltage input state (see FIG. 335).
[0917]
In FIG. 336, the adjustment voltage Vrs from the source driver IC 14a is output from the RGB adjustment reference voltage output terminals 3341 (3341R, 3341G, 3341B), and is adjusted via the wiring 3331 or 3351 to adjust the source driver IC 14b and the source driver IC 14c. The voltage is input to voltage input terminals 3353 (3353R, 3353G, 3353B). This voltage becomes the voltage V2.
[0918]
As shown in FIG. 336, if the adjustment reference voltage outputs 3341 and 3353 of each RGB are arranged, the wirings 3351 and 3331 do not cross each RGB. Therefore, the wiring layout becomes easy. Further, since only the reference current flows through the adjustment reference voltage outputs 3341 and 3351, there is no potential change unlike the video signal line. Therefore, it can be used as a light-shielding pattern like the base anode line 2631. That is, even if it is arranged on the back surface of the source driver IC 14, no noise or the like is generated and does not affect the source driver IC 14. This effect can be applied as it is by replacing the base anode line 2631 with the adjustment reference voltage output 3341 (3351) in the items described with reference to FIGS.
[0919]
FIG. 337 is an explanatory diagram of the effect of forming a plurality of adjustment reference voltage input terminals 3353 described in FIG. 337 is different from FIG. 336 in that the adjustment reference voltage outputs 3341 and 3353 are formed at the edge of the source driver IC 14. That is, they are formed or arranged on the same side as the video signal input terminal and the control terminal of the IC.
[0920]
The reference voltage Vref from the reference voltage circuit 3311 is applied to the terminal 681a by wiring to the source driver IC 14a. Therefore, the source driver IC 14a operates as a master. The changeover switch 3352 in the IC is set to the input state of the V2 voltage (see FIG. 335). The source driver ICs 14b and 14c mounted adjacent to the source driver IC 14a operate as slaves. The selector switch 3352 of the source driver IC 14b and the source driver IC 14c is in the V1 voltage input state (see FIG. 335).
[0921]
In FIG. 337, the adjustment voltage Vrs from the source driver IC 14a is output from the adjustment reference voltage output terminal 3341. Although not shown in FIG. 335, one adjustment reference voltage output terminal 3341 is formed on each of the left and right sides of the reference voltage input terminal 681a (3341a, 3341b). The adjustment reference voltage Vrs is input to the adjustment voltage input terminals 3353 (3353a, 3353b) of the source driver IC 14b and the source driver IC 14c via the wiring 3331 or 3351. This voltage becomes the voltage V2.
[0922]
The adjustment reference voltage input terminals 3353a and 3353b are electrically connected as shown in FIG. Therefore, the voltage Vrs output from the adjustment reference voltage output 3341a of the source driver IC 14a is applied to the terminal 3353b of the source driver IC 14b, and this voltage Vrs is output to the terminal 3353a via the inside of the IC 16b. The terminal 3353a is input to the terminal 3353 to the source driver IC 14 mounted adjacent to another terminal. Similarly, the voltage Vrs output from the adjustment reference voltage output 3341b of the source driver IC 14a is applied to the terminal 3353a of the source driver IC 14c, and this voltage Vrs is output to the terminal 3353b via the inside of the IC 16c. The terminal 3353b is input to the terminal 3353 to the source driver IC 14 mounted adjacent to another terminal. By arranging or connecting the terminals 3353 and 3341 as described above, ICs can be connected in cascade.
[0923]
If the adjustment reference voltage outputs 3341 and 3353 are arranged as shown in FIG. 337 and the wirings 3351 and 3331 are formed on the back surface of the IC, the wirings 3351 and 3331 do not intersect. Therefore, the wiring layout becomes easy. Also, as in FIG. 336, the adjustment reference voltage outputs 3341 and 3351 only flow the reference current, so that there is no potential change unlike the video signal line. Therefore, it can be used as a light-shielding pattern similarly to the base anode line 2631. That is, even if it is arranged on the back surface of the source driver IC 14, no noise or the like is generated and does not affect the source driver IC 14. This effect can be directly applied by replacing the base anode line 2631 with the adjustment reference voltage output 3341 (3351) in the matters described with reference to FIG.
[0924]
FIG. 337 illustrates the EL display device as a single color for ease of explanation. The EL display device is composed of three colors of RGB. Therefore, adjustment reference voltage outputs 3341 and 3353 are required for each RGB. FIG. 338 is a configuration diagram in which adjustment reference voltage outputs 3341 and 3353 are arranged for each RGB.
[0925]
The source driver IC 14a operates as a master, and the reference voltage Vref from the reference voltage circuit 3311 is applied to the terminal 681a of the source driver IC 14a. Adjustment reference voltage output terminals 3341 are arranged on the left and right of the reference voltage input terminal 681a. The adjustment reference voltage output terminal 3341 of each RGB is disposed at a line-symmetric position with respect to the reference voltage input terminal 681a. That is, the left and right terminals of the input terminal 681a are 3341Ra and 3341Rb, and 3341Ga and 3341Gb are arranged outside thereof. Further, 3341Ba and 3341Bb are arranged outside thereof. The adjustment reference voltage outputs 3341Ra and 3341Rb are connected inside the source driver IC 14a. Similarly, the adjustment reference voltage outputs 3341Ga and 3341Gb are also connected inside the source driver IC 14a. The adjustment reference voltage outputs 3341Ba and 3341Bb are also connected inside the source driver IC 14a.
[0926]
The source driver IC 14b operates as a slave, and the adjustment reference voltage Vrs from the source driver IC 14a is input to the source driver IC 14b. Adjustment reference voltage input terminals 3353 are arranged on the left and right of the reference voltage input terminal 681a. The adjustment reference voltage input terminal 3353 of each RGB is arranged at a position symmetrical with respect to the reference voltage input terminal 681a. That is, the left and right terminals of the input terminal 681a are 3353Ra and 3353Rb, and 3353Ga and 3353Gb are arranged outside thereof. Further, 3353Ba and 3353Bb are arranged outside thereof. The terminals 3353Ra and 3353Rb are connected inside the source driver IC 14a. Similarly, terminals 3353Ga and 3353Gb are also connected inside the source driver IC 14a. The terminals 3353Ba and 3353Bb are also connected inside the source driver IC 14a (see FIG. 335).
[0927]
The voltage Vrs output from the adjustment reference voltage output 3341Bb of the source driver IC 14a is applied to the terminal 3353Ba of the source driver IC 14b, and the voltage Vrs is output to the terminal 3353Bb via the inside of the IC 16b. The terminal 3353Bb is input to the terminal 3353 to the source driver IC 14 mounted adjacent to another terminal. The voltage Vrs output from the adjustment reference voltage output 3341Gb of the source driver IC 14a is applied to the terminal 3353Ga of the source driver IC 14b, and this voltage Vrs is output to the terminal 3353Gb via the inside of the IC 16b. Further, the terminal 3353Gb is input to the terminal 3353 to the source driver IC 14 mounted adjacent to another terminal. Similarly, the voltage Vrs output from the adjustment reference voltage output 3341Rb of the source driver IC 14a is applied to the terminal 3353Ra of the source driver IC 14b, and this voltage Vrs is output to the terminal 3353Rb via the inside of the IC 16b. In addition, the terminal 3353Rb is input to the terminal 3353 to the source driver IC 14 mounted adjacent to another terminal. By arranging or connecting the terminals 3353 and 3341 as described above, the IC can be easily connected to the cascade.
[0928]
If the adjustment reference voltage outputs 3341 and 3353 are arranged as shown in FIG. 338 and the wirings 3351 and 3331 are formed on the back surface of the IC, the wirings 3351 and 3331 do not intersect. Therefore, the wiring layout becomes easy. Also, as in FIG. 336, the adjustment reference voltage outputs 3341 and 3351 only flow the reference current, so that there is no potential change unlike the video signal line. Therefore, it can be used as a light-shielding pattern similarly to the base anode line 2631. That is, even if it is arranged on the back surface of the source driver IC 14, no noise or the like is generated and does not affect the source driver IC 14. This effect can be applied as it is by replacing the base anode line 2631 with the adjustment reference voltage output 3341 (3351) in the items described with reference to FIGS.
[0929]
The gamma current ratio has been described in FIGS. 77, 78, 79, 80, 81 and the like. This is the ratio of the current flowing through the unit current source 484 in the low gradation section in FIG. 56 to the current flowing through the unit current source 484 in the high gradation section in FIG. It is preferable that the reference current of the high gradation part is set to INH and the reference current of the low gradation part is set to INL so that this ratio (gamma current ratio) is within a predetermined range. Therefore, it is preferable to use one current as much as possible and to reduce the number of adjustments. (If the reference current for the high gradation part is INH and the reference current for the low gradation part is INL, two reference currents for each RGB are used.) Adjustment is required).
[0930]
FIG. 339 shows a configuration in which the reference current Ib is one for each of RGB. The upper circuit in FIG. 339 is a current source for high gradation, and the lower circuit is a current source for low gradation (exactly, in a high gradation part, a current of a low gradation current source also flows). 339 is the circuit configuration of FIGS. 333 and 335.
[0931]
The original reference current Ib flows through the transistor 3313. At least one or more magnification varying transistors 3392 are formed or arranged in parallel with the high gradation parent transistor 471aH. The low-gradation parent transistor 471aL forms a current mirror circuit together with the transistor 3314 as it is. Therefore, the current mirror circuit for high gradation is formed by the transistor 3314, the transistor 3392, and the transistor 471aH. A variable magnification switch 3391 is formed or arranged in series with the transistor 3392. An example of the switch 3391 is an analog switch.
[0932]
By controlling the switch 3391 to be on / off, the current flowing to the transistor 471bH can be changed. When the switch 3391b is turned on, two transistors 3392 + current flowing through the transistor 471aH flows through the transistor 471bH. When the switch 3391a is turned on, one transistor 3392 + current flowing through the transistor 471aH flows through the transistor 471bH. When the switches 3391a and 3391b are turned on at the same time, the current flowing through the three transistors 3392 and the transistor 471aH flows through the transistor 471bH. The switch 3391 is switched by a command to the source driver IC 14. As described above, the gamma current ratio can be changed by controlling the switch 3391. Further, since the reference current is only Ib, the adjustment of the white balance becomes very easy. Other configurations have been described in FIG. 48, FIG. 333, FIG. 335, FIG. 79, FIG. 80, FIG.
[0933]
An output pad 681 is formed or arranged at an output terminal of the IC chip. This output pad is connected to the source signal line 18 of the display panel. The output pad 681 has bumps (projections) formed by a plating technique or a nail head bonder technique. The height of the projection is set to be 10 μm or more and 40 μm or less.
[0934]
The bump and each source signal line 18 are electrically connected via a conductive bonding layer (not shown). The conductive bonding layer is made of an epoxy-based or phenol-based adhesive as an adhesive, and a mixture of flakes such as silver (Ag), gold (Au), nickel (Ni), carbon (C), and tin oxide (SnO2). Or an ultraviolet curable resin. The conductive bonding layer is formed on the bump by a technique such as transfer. The connection between the bump or the output pad 681 and the source signal line 18 is not limited to the above method. Further, the film carrier technology may be used without mounting the source driver IC 14 on the array substrate. Further, it may be connected to the source signal line 18 or the like using a polyimide film or the like.
[0935]
In the present invention, since the reference current circuit 691 is divided into three systems for R, G, and B, the light emission characteristics and the temperature characteristics can be adjusted by R, G, and B, respectively. A white balance can be obtained (see FIG. 70).
[0936]
Next, the precharge circuit will be described. As described above, in the current driving method, the current to be written to the pixel during black display is small. Therefore, if there is a parasitic capacitance in the source signal line 18 or the like, there is a problem that a sufficient current cannot be written to the pixel 16 during one horizontal scanning period (1H). In general, in a current-driven light-emitting element, the current value at the black level is as weak as about several nA, and it is difficult to drive a parasitic capacitance (wiring load capacitance) which is considered to be about several tens pF with the signal value. .
In order to solve this problem, before writing image data to the source signal line 18, a precharge voltage is applied, and the potential level of the source signal line 18 is changed to a black display current (basically, a transistor) of the transistor 11a of the pixel. It is effective to set 11a to an off state). In forming (creating) the precharge voltage, it is effective to decode the upper bits of the image data to output a black-level constant voltage.
[0937]
FIG. 65 shows an example of the current output type source driver IC (circuit) 14 having the precharge function of the present invention. FIG. 65 shows a case where a precharge function is mounted on the output stage of a 6-bit constant current output circuit. In FIG. 65, the precharge control signal is a dot clock CLK having a function of resetting the horizontal synchronization signal HD by decoding the case where the upper three bits D3, D4, and D5 of the image data D0 to D5 are all 0 and decoding by the NOR circuit 652. An AND circuit 653 with the output of the counter circuit 651 is output to output the black level voltage Vp for a certain period. In other cases, the output current from the current output stage 654 (specifically, the configuration shown in FIGS. 48, 56, 57, etc.) is applied to the source signal line 18 (from the source signal line 18 to the program current Iw). To absorb). With this configuration, when the image data is the 0th to 7th gradations close to the black level, the voltage corresponding to the black level is written only for a certain period at the beginning of one horizontal period, and the load of current driving is reduced. It is possible to make up for insufficient writing. Note that the complete black display is set to the 0th gradation and the complete white display is set to the 63rd gradation (in the case of the 64th gradation display).
[0938]
In FIG. 65, when the precharge voltage is applied, the precharge voltage is applied to the point B of the internal wiring 483. Therefore, the precharge voltage is also applied to the current output stage 654. However, since the current output stage 654 is a constant current circuit, it has high impedance. Therefore, even if a precharge voltage is applied to the constant current circuit 654, no problem occurs in the operation of the circuit. Note that in order to prevent the precharge voltage from being applied to the current output stage 654, the current output stage 654 may be disconnected at the point A in FIG. 65 and a switch 655 may be disposed (see FIG. 66). The switch is linked with the precharge switch 481a, and is controlled to be off when the precharge switch 481a is on.
[0939]
The precharge may be performed in the entire gradation range, but preferably, the gradation for performing the precharge should be limited to the black display region. In other words, the image data to be written is determined, and a black area gradation (low luminance, that is, in the current driving method, a small (small) write current) is selected and precharged (referred to as selective precharge). When all the gradation data is precharged, a decrease in luminance (not reaching the target luminance) occurs in the white display area. Further, there may be a problem that a vertical streak is displayed on an image.
[0940]
Preferably, the selective precharge is performed in a gray scale region of gray scale 0 to 1/8 of all gray scales of the gray scale data (for example, in the case of 64 gray scales, 0th to 7th gray scales). In the case of the image data up to, the precharge is performed and then the image data is written). Further, it is preferable that the selective precharge is performed at a gray level in a range from gray level 0 to 1/16 of the gray scale data (for example, in the case of 64 gray levels, the image from the 0th gray level to the 3rd gray level is selected). Data and time, precharge, then write image data).
[0941]
In particular, in order to increase the contrast in black display, a method of detecting and precharging only gradation 0 is also effective. Extremely good black display is obtained. The method of precharging only the gradation 0 has little adverse effect on the image display. Therefore, it is most preferable to employ it as a precharge technique.
[0942]
It is also effective to make the precharge voltage and the gradation range different for R, G, and B. This is because the EL display element 15 has different light emission start voltages and light emission luminances for R, G, and B. For example, R is a gradation in a range of gradations 0 to 1/8 of gradation data, and performs selective precharge (for example, in the case of 64 gradations, an image from the 01st gradation to the 7th gradation is performed). At the time of data, precharge is performed, and then image data is written). The other colors (G, B) are selectively precharged at gradations in the region from gradation 0 to gradation 1/16 of the gradation data (for example, in the case of 64 gradations, from the 0th gradation to the third gradation). The image data up to the adjustment and the precharging are performed, and then the image data is written). As for the precharge voltage, if R is 7 (V), a voltage of 7.5 (V) is written to the source signal line 18 for the other colors (G, B). The optimal precharge voltage often differs depending on the manufacturing lot of the EL display panel. Therefore, it is preferable that the precharge voltage is configured to be adjustable with an external volume or the like. This adjustment circuit can also be easily realized by using an electronic volume circuit.
[0943]
It is preferable that the precharge voltage is equal to or lower than the anode voltage Vdd-0.5 (V) in FIG. 1 and within the anode voltage Vdd-2.5 (V).
[0944]
Even in the method of precharging only gradation 0, a method of precharging by selecting one or two colors of R, G, and B is also effective. Less adverse effects on image display. It is also effective to precharge when the screen luminance is equal to or lower than the predetermined luminance or higher than the predetermined luminance. In particular, when the luminance of the screen 50 is low, black display is difficult. At the time of low luminance, the contrast feeling of the image is improved by performing the precharge driving such as the 0 gradation precharge.
[0945]
Also, a 0th mode in which no precharge is performed at all, a first mode in which only grayscale 0 is precharged, a second mode in which precharge is performed in grayscale 0 to grayscale 3, and a precharge in a grayscale 0 to grayscale 7 range It is preferable to set a third mode in which charging is performed, a fourth mode in which precharging is performed in a range of all gradations, and the like, and to switch between these by a command. These can be easily realized by configuring (designing) a logic circuit in the source driver IC (circuit) 14.
[0946]
FIG. 66 is a specific configuration diagram of the selection precharge circuit unit. PV is a precharge voltage input terminal. Individual precharge voltages are set for R, G, and B by an external input or an electronic volume circuit. Although the individual precharge voltages are set for R, G, and B, the present invention is not limited to this. R, G, and B may be common. The precharge voltage is related to the Vt of the driving transistor 11a of the pixel 16, and the pixel 16 is the same for the R, G, and B pixels.
If the W / L ratio and the like of the driving transistor 11a of the pixel 16 are different for R, G, and B (different designs), the precharge voltage should be adjusted according to the different designs. Is preferred. For example, if the channel length L of the driving transistor 11a increases, the diode characteristics of the transistor 11a deteriorate, and the source-drain (SD) voltage increases. Therefore, the precharge voltage needs to be set lower than the source potential (Vdd).
[0947]
The precharge voltage PV is input to the analog switch 561. The W (channel width) of this analog switch needs to be 10 μm or more in order to reduce the on-resistance. However, if W is too large, the parasitic capacitance also increases. More preferably, the channel width W is preferably 15 μm or more and 60 μm or less.
[0948]
This selective precharge may be performed by precharging only gray level 0 or precharging in the range of gray level 0 to gray level 7 or fixed. (R1 or gradation (R1-1)) may be linked to a low gradation area, such as preselection. That is, the selective precharge is performed in this range when the low gradation region is from gradation 0 to gradation R1, and is performed in this range when the low gradation region is from gradation 0 to gradation R2. Implement in conjunction. Note that this control method has a smaller hardware scale than the other methods.
[0949]
The on / off control of the switch 481a is performed according to the above signal application state, and the precharge voltage PV is applied to the source signal line 18 when the switch 481a is on. The time for applying the precharge voltage PV is set by a separately formed counter (not shown). This counter is configured to be set by a command. Further, it is preferable that the application time of the precharge voltage is set to a time equal to or more than 1/100 and equal to or less than 1/5 of one horizontal scanning period (1H). For example, if 1H is 100 μsec, it is 1 μsec to 20 μsec (1/100 of 1H to 1/5 of 1H). More preferably, it is 2 μsec or more and 10 μsec (2/100 of 1H or more and 1/10 or less of 1H).
[0950]
FIG. 67 is a modification of FIG. 65 or FIG. FIG. 67 shows a precharge circuit that determines whether or not to precharge according to input image data and performs precharge control. For example, a setting to perform precharge when the image data is only the gradation 0, a setting to perform the precharge when the image data is only the gradation 0 and 1, the gradation 0 is always precharged, and the gradation 1 is continuous for a predetermined time or more. If it occurs, the setting for precharging can be made.
[0951]
FIG. 67 shows an example of a current output type source driver IC (circuit) 14 having a precharge function according to the present invention. FIG. 67 shows a case where a precharge function is mounted on the output stage of a 6-bit constant current output circuit. In FIG. 67, the coincidence circuit 671 decodes according to the image data D0 to D5, and determines whether or not to precharge with the REN terminal input and the dot clock CLK terminal input having the reset function by the horizontal synchronization signal HD. The matching circuit 671 has a memory, and holds a precharge output result based on several H or several fields (frames) of image data. It has a function of determining whether or not to precharge based on the holding result and performing precharge control. For example, it is possible to set so that the gradation 0 is always precharged and the gradation 1 is precharged when the gradation 1 continuously occurs for 6H (six horizontal scanning periods) or more. Further, it is possible to set to precharge the gradations 0 and 1 without fail and to precharge when the gradation 2 continuously occurs for 3F (three frame periods) or more.
[0952]
The output of the coincidence circuit 671 and the output of the counter circuit 651 are ANDed by an AND circuit 653 to output the black level voltage Vp for a certain period. In other cases, the output current from the current output stage 654 described in FIG. 52 and the like is applied to the source signal line 18 (absorbs the program current Iw from the source signal line 18).
The other configurations are the same as or similar to those in FIGS. Although the precharge voltage is applied to point A in FIG. 67, it is needless to say that the precharge voltage may be applied to point B (see also FIG. 66).
As described above, a good result can be obtained by changing the precharge application time for R, G, and B. For example, the precharge time of R is made longer than the precharge time of G and B. This is because, in an organic EL or the like, the light emission start time and the like are different for each of the RGB materials. Good results can also be obtained by varying the precharge voltage PV application time according to the image data to be applied to the source signal line 18 next. For example, the application time is lengthened at gray level 0 of complete black display, and shorter than that at gray level 4. Further, setting the application time in consideration of the difference between the image data before 1H and the image data to be applied next can also provide a favorable result. For example, when writing a current to make a pixel white display to the source signal line before 1H and writing a current to make black display to the pixel in the next 1H, the precharge time is lengthened. This is because the current for black display is very small. Conversely, when writing a current to make a pixel black display to the source signal line 1H before and writing a current to make black display to white pixel to the next 1H, shorten the precharge time or change the precharge time. Stop (do not do). This is because the write current for white display is large.
[0953]
It is also effective to change the precharge voltage according to the applied image data. This is because the write current for black display is very small and the write current for white display is large. Accordingly, the precharge voltage is increased (with respect to Vdd; when the pixel TFT 11a is a P-channel) as the gradation area becomes lower, and the precharge voltage is decreased as the pixel area becomes higher (the pixel TFT 11a). Is the P channel).
[0954]
When the program current open terminal (PO terminal) is “0”, the switch 481b is turned off, and the IL terminal and the IH terminal are disconnected from the source signal line 18 (the Iout terminal is connected to the source signal line 18). There). Therefore, the program current Iw does not flow through the source signal line 18. The PO terminal is set to “1” when the program current Iw is applied to the source signal line, turns on the switch 481b, and flows the program current Iw to the source signal line 18.
[0955]
When "0" is applied to the PO terminal to open the switch 481b, no pixel row in the display area is selected. The current source 484 draws current from the source signal line 18 constantly based on the input data (D0 to D5). This current is a current flowing from the Vdd terminal of the selected pixel 16 to the source signal line 18 via the TFT 11a. Therefore, when no pixel row is selected, there is no path for current to flow from the pixel 16 to the source signal line 18. The case where no pixel row is selected occurs when an arbitrary pixel row is selected and the next pixel row is selected. Note that such a state in which none of the pixels (pixel rows) is selected and there is no path flowing into (or flowing out to) the source signal line 18 is referred to as an all non-selection period.
[0956]
In this state, when the IOUT terminal is connected to the source signal line 18, the unit current source 484 that is turned on (the switch 481 that is actually turned on is controlled by the data of the D0 to D5 terminals). Current flows through Therefore, the electric charge charged in the parasitic capacitance of the source signal line 18 is discharged, and the potential of the source signal line 18 drops rapidly.
[0957]
As described above, when the potential of the source signal line 18 decreases, it takes time to recover to the original potential due to the current originally written to the source signal line 18.
[0958]
In order to solve this problem, the present invention applies "0" to the PO terminal during all non-selection periods, turns off the switch 481b in FIG. 66, and disconnects the IOUT terminal from the source signal line 18. By disconnecting, no current flows from the source signal line 18 to the current source 484, so that the potential change of the source signal line 18 does not occur during the entire non-selection period. As described above, by controlling the PO terminal during the entire non-selection period and disconnecting the current source from the source signal line 18, it is possible to perform good current writing.
[0959]
In addition, the area (white area) of the white display area (area having a certain luminance) and the area (black area) of the black display area (area of a predetermined luminance or less) are mixed on the screen. It is effective to add a function of stopping precharge when the ratio is within a certain range (appropriate precharge). This is because vertical streaks occur in the image in this certain range. Of course, conversely, precharging may be performed within a certain range.
[0960]
Another reason is that when the image moves, the image becomes noise-like. The appropriate precharge can be easily realized by counting (calculating) the data of the pixels corresponding to the white area and the black area in the arithmetic circuit. It is also effective to make the appropriate precharge different for R, G, and B. This is because the EL display element 15 has different light emission start voltages and light emission luminances for R, G, and B. For example, R stops or starts precharging when the ratio of white area of predetermined luminance: black area of predetermined luminance is 1:20 or more, and G and B indicate the ratio of white area of predetermined luminance: black area of predetermined luminance. Is configured to stop or start the precharge at 1:16 or more. According to the results of experiments and studies, in the case of the organic EL panel, the ratio of the white area of the predetermined luminance to the black area of the predetermined luminance is 1: 100 or more (that is, the black area is 100 times or more the white area), and the precharge is performed. Is preferably stopped. Further, it is preferable to stop the precharge when the ratio of the white area of the predetermined luminance: the black area of the predetermined luminance is 1: 200 or more (that is, the black area is 200 times or more of the white area).
[0961]
When the driving TFT 11a of the pixel 16 is a P channel, the precharge voltage PV needs to output a voltage close to Vdd (see FIG. 1) from the source driver circuit (IC) 14. However, as the precharge voltage PV is closer to Vdd, the driver circuit (IC) 14 needs to use a semiconductor with a high withstand voltage process (even with a high withstand voltage, 5 (V) to 10 (V)). However, the problem is that the semiconductor process price increases when the breakdown voltage exceeds 5 (V), so that a higher-definition, lower-cost process using a 5 (V) breakdown voltage process is used. be able to).
[0962]
If the diode characteristic of the driving TFT 11a of the pixel 16 is good and the on-current for white display is ensured, if the voltage is 5 (V) or less, no problem occurs because the source driver IC 14 can also use the 5 (V) process. However, when the diode characteristic exceeds 5 (V), there is a problem. In particular, the precharge requires application of a precharge voltage PV close to the source voltage Vdd of the TFT 11a, so that output from the source driver IC 14 cannot be performed.
[0963]
FIG. 260 shows a panel configuration that solves this problem. In FIG. 260, a switch circuit 481 is formed on the array 71 side. The source driver IC 14 outputs an on / off signal of the switch 481. This on / off signal is boosted by the level shift circuit 2591 formed in the array 71, and turns on / off the switch 481. Note that the switch 481 and the level shift circuit 2591 are formed simultaneously or sequentially in a process of forming a TFT of a pixel. Of course, it may be separately formed by an external circuit (IC) and mounted on the array 71.
[0964]
The on / off signal is output from the terminal 761a of the source driver IC 14 based on the precharge condition described above. Therefore, it goes without saying that the method of applying and driving the precharge voltage is also applicable to the embodiment of FIG. The voltage (signal) output from the terminal 761a is as low as 5 (V) or less. The amplitude of this voltage (signal) is increased by the level shifter circuit 2591 to the on / off logic level of the switch 481.
[0965]
With the configuration described above, the source driver circuit (IC) 14 suffices with the power supply voltage in the operating voltage range capable of driving the program current Iw. The precharge voltage PV has no problem in the array substrate 71 having a high operation voltage. Therefore, the precharge can be sufficiently applied up to the Vdd voltage.
[0967]
If the switch circuit 481a in FIG. 66 is also formed (arranged) in the source driver circuit (IC) 14, the withstand voltage becomes a problem. For example, if the Vdd voltage of the pixel 16 is higher than the power supply voltage of the source driver IC 14, there is a risk that a voltage that may damage the source driver IC 14 is applied to the terminal 761 of the source driver IC 14.
[0967]
An embodiment that solves this problem is the configuration shown in FIG. The switch circuit 481 is formed (arranged) on the array substrate 71. The configuration and the like of the switch circuit 481 are the same as or similar to the configuration and specifications described in FIG.
[0968]
In FIGS. 91 and 92, the switch 481 is disposed before the output of the source driver IC 14 and in the middle of the source signal line 18. When the switch 481 is turned on, a current Iw for programming the pixel 16 flows into the source driver circuit (IC) 14. When the switch 481 is turned off, the source driver circuit (IC) 14 is disconnected from the source signal line 18.
[0969]
As in FIG. 260, the voltage (signal) output from the terminal 761a is as low as 5 (V) or less. The amplitude of this voltage (signal) is increased by the level shifter circuit 2591 to the on / off logic level of the switch 481.
[0970]
With the configuration described above, the source driver circuit (IC) 14 suffices with the power supply voltage in the operating voltage range capable of driving the program current Iw. Further, since the switch 481 also operates with the power supply voltage of the array 71, the switch 481 does not break even when the Vdd voltage is applied from the pixel 16 to the source signal line 18, and the source driver circuit (IC) 14 breaks. It will not be done.
[0971]
It goes without saying that both the switch 481 and the switch 481 for applying the precharge voltage PV arranged (formed) in the middle of the source signal line 18 in FIG. 259 may be formed (arranged) on the array substrate 71 (see FIG. 259). 259 + the configuration of FIG. 260).
[0972]
FIG. 223 shows an embodiment in which, in addition to FIG. 67, the precharge voltage can be changed according to the gradation. In FIG. 223, the precharge voltage can be easily changed according to the applied image data. The precharge voltage can be changed by the electronic regulator 451 according to the image data (D3 to D0). In FIG. 223, since the bits D3 to D0 are connected to the electronic regulator, it can be seen that the precharge voltage of the low gradation can be changed. This is because the write current for black display is very small and the write current for white display is large. Therefore, the precharge voltage is increased as the gray scale region becomes lower. Since the driving transistor 11a of the pixel 16 is a P-channel, the anode voltage (Vdd) is a black display voltage. The precharge voltage is lowered (when the pixel transistor 11a is a P-channel) as the gradation area becomes higher. That is, in the low gradation display, the voltage programming method is performed, and in the high gradation display (white display), the current programming method is performed.
[0973]
In the precharge circuit in FIG. 223, it is possible to select whether to precharge only the gradation 0 or to perform precharge in the range of the gradation 0 to the gradation 7. Also, the pre-charge voltage for each gradation can be changed by the electronic regulator 451. Other configurations are the same as those in FIG. 65, FIG. 66, and FIG.
[0974]
Good results can also be obtained by varying the precharge voltage PV application time depending on the image data applied to the source signal line 18. For example, the application time is lengthened at gray level 0 of complete black display, and shorter than that at gray level 4. Also, setting the application time in consideration of the difference between the image data before 1H and the image data to be applied next can provide a favorable result. For example, when writing a current for making a pixel white display to the source signal line before 1H and writing a current for making black display to the pixel in the next 1H, the precharge time is lengthened. This is because the current for black display is very small. Conversely, when a current for writing a pixel to black display is written to the source signal line 1H before and a current for making black display to white pixel is written to the next 1H, the precharge time is shortened or the precharge is performed. Stop (do not do). This is because the write current for white display is large.
[0975]
It is also effective to change the precharge voltage according to the applied image data. This is because the write current for black display is very small and the write current for white display is large. Therefore, the precharge voltage is increased (with respect to Vdd; when the pixel transistor 11a is a P-channel) as the gradation area becomes lower, and the precharge voltage is decreased as the pixel area becomes higher (pixels). A control method of performing the control (when the transistor 11a is a P-channel) is also effective.
[0976]
Hereinafter, in order to facilitate understanding, description will be made mainly with reference to FIG. It goes without saying that the items described below can also be applied to the precharge circuits of FIGS. 65 and 67.
[0977]
When the program current open terminal (PO terminal) is “0”, the switch 655 is turned off, and the IL terminal and the IH terminal are disconnected from the source signal line 18 (the Iout terminal is connected to the source signal line 18. There). Therefore, the program current Iw does not flow through the source signal line 18. The PO terminal is set to “1” when the program current Iw is applied to the source signal line, turns on the switch 655, and flows the program current Iw to the source signal line 18.
[0978]
When "0" is applied to the PO terminal to open the switch 655, no pixel row in the display area is selected. The unit transistor 484 continuously draws current from the source signal line 18 based on the input data (D0 to D5). This current is a current flowing from the Vdd terminal of the selected pixel 16 to the source signal line 18 via the transistor 11a. Therefore, when no pixel row is selected, there is no path for current to flow from the pixel 16 to the source signal line 18. The case where no pixel row is selected occurs when an arbitrary pixel row is selected and the next pixel row is selected. Note that such a state in which none of the pixels (pixel rows) is selected and there is no path flowing into (or flowing out to) the source signal line 18 is referred to as an all non-selection period.
[0979]
In this state, when the output terminal 681 is connected to the source signal line 18, the unit transistor 484 that is turned on (actually, the switch 481 that is controlled by the data of the D0 to D5 terminals is turned on). Current flows through Therefore, the electric charge charged in the parasitic capacitance of the source signal line 18 is discharged, and the potential of the source signal line 18 drops rapidly. As described above, when the potential of the source signal line 18 decreases, it takes time to recover to the original potential due to the current originally written to the source signal line 18.
[0980]
In order to solve this problem, the present invention applies "0" to the PO terminal during all non-selection periods, turns off the switch 655 in FIG. 66, and disconnects the output terminal 681 from the source signal line 18. By disconnecting, no current flows from the source signal line 18 to the unit transistor 484, so that the potential change of the source signal line 18 does not occur during the entire non-selection period. As described above, by controlling the PO terminal during the entire non-selection period and disconnecting the current source from the source signal line 18, it is possible to perform good current writing.
[0981]
In addition, the area (white area) of the white display area (area having a certain luminance) and the area (black area) of the black display area (area of a predetermined luminance or less) are mixed on the screen. It is effective to add a function of stopping precharge when the ratio is within a certain range (appropriate precharge). This is because vertical streaks occur in the image in this certain range. Of course, conversely, precharging may be performed within a certain range. Another reason is that when the image moves, the image becomes noise-like. The appropriate precharge can be easily realized by counting (calculating) the data of the pixels corresponding to the white area and the black area in the arithmetic circuit.
[0982]
It is also effective to make the precharge control different for R, G, and B. This is because the EL display element 15 has different light emission start voltages and light emission luminances for R, G, and B. For example, R stops or starts precharging when the ratio of white area of predetermined luminance: black area of predetermined luminance is 1:20 or more, and G and B indicate the ratio of white area of predetermined luminance: black area of predetermined luminance. A method of stopping or starting the precharge at 1:16 or more is exemplified. According to the results of experiments and studies, in the case of the organic EL panel, the ratio of the white area of the predetermined luminance to the black area of the predetermined luminance is 1: 100 or more (that is, the black area is 100 times or more the white area), and the precharge is performed. Is preferably stopped. Further, it is preferable to stop the precharge when the ratio of the white area of the predetermined luminance: the black area of the predetermined luminance is 1: 200 or more (that is, the black area is 200 times or more of the white area).
[0983]
Further, the precharge will be described. FIG. 232 shows another embodiment of the precharge circuit. The difference from the embodiment of FIG. 66 is that the precharge switch 481a is controlled by a precharge enable (PEN) and a precharge select (PSL). The control switch is OPV. The switch 656 of the current output stage is controlled by the PO signal.
[0984]
In this embodiment of the present invention, whether to precharge or not is determined by image data. As this control, the PSL signal and the PEN signal exhibit important functions.
[0985]
As described above, as shown in FIG. 235, the RGB image data (RDATA, GDATA, BDATA) is 8 bits each. The 8-bit RGB image data is gamma-converted by a gamma circuit 834 to be a 10-bit signal. The gamma-converted signal is subjected to FRC processing by a frame rate control (FRC) circuit 835 to be converted into 6-bit image data. A precharge control circuit (PC) 2351 generates a precharge control signal (H level when precharging and L level when not precharging) from the converted 6-bit image data. The method for generating the precharge will be described later.
[0986]
FIG. 236 is a block diagram mainly showing the precharge circuit 2363 of the source driver IC (circuit) 14. The precharge circuit 2363 corresponds to the circuits in FIGS. 66, 232, 233, and the like. The precharge control circuit 2351 outputs a precharge control signal PC signal (red (RPC), green (GPC), blue (BPC)). This PC signal is generated by the precharge control circuit 2351 of the control IC 81 shown in FIG. 235, and the PC signal is input to the selector circuit 2362 of the source driver IC 14 shown in FIG. 236.
[0987]
The selector circuit 2362 sequentially latches in the latch circuit 2361 corresponding to the output stage in synchronization with the main clock. The latch circuit 2361 has a two-stage structure of a latch circuit 2361a and a latch circuit 2361b. The latch circuit 2361b sends data to the precharge circuit 2363 in synchronization with the horizontal scanning clock (1H). That is, the selector sequentially latches the image data and PC data for one pixel row, and stores the data in the latch circuit 2361b in synchronization with the horizontal scanning clock (1H).
[0988]
In FIG. 236, R, G, and B of the latch circuit 2361 are latch circuits for 6-bit RGB image data, and P is a latch circuit for latching 3 bits of a precharge signal (RPC, GPC, BPC). .
[0989]
When the output of the latch circuit 2361b is at the H level, the precharge circuit 2363 turns on the switch 481a and outputs a precharge voltage to the source signal line 18. The current output circuit 654 outputs a program current to the source signal line 18 according to the image data.
[0990]
If the configuration of FIGS. 235 and 236 is schematically illustrated, the configuration of FIG. 237 is obtained. 237 and 238 show a configuration in which a plurality of source driver ICs (circuits) 14 are mounted on one display panel (cathode connection of the source driver IC) as shown in FIG. Further, CSEL1 and CSEL2 in FIGS. 237 and 238 are select signals of the IC chip. The IC chip is selected based on the CSEL signal, and it is determined whether to input the image data and the PC signal.
[0991]
In the configurations of FIGS. 236 and 237, a PC signal is generated corresponding to each of the RGB image data. It is preferable to apply the precharge for each of RGB as described above. However, in moving image display and natural image display, it is often not necessary to determine whether or not to precharge each RGB. That is, RGB may be converted (converted) into a luminance signal, and whether or not to perform precharge may be determined based on the luminance. This is the configuration of FIG. 238. In the configuration of FIG. 237, the PC signal requires three bits (RPC, GPC, BPC), but in the configuration of FIG. 238, the PC signal may be one bit of RGBPC. Therefore, in the latch circuit 2361 of FIG. 236, P may be a 1-bit latch. In the following description, from the viewpoint of facilitating the description and facilitating the drawing, the description will be made without considering the RGB.
[0992]
The configuration of the present invention described above is characterized in that the controller 81 generates a PC signal (precharge control signal) based on image data, and the source driver IC 14 latches the PC signal and synchronizes with the 1H synchronization signal to generate the source signal line 18. It is characterized in that it is applied to Further, as shown in FIG. 235, the controller 81 can easily change the generation of the precharge signal by the precharge mode (PMODE) signal. For example, PMODE refers to a mode in which only gradation 0 is precharged, a mode in which a predetermined gradation range such as gradations 0-7 is precharged, and a case in which image data changes from bright image data to dark image data. A mode, a mode for precharging when low gradation display is continuously performed in a certain frame, and the like are exemplified.
[0993]
Note that the present invention is not limited to determining whether to precharge data of one pixel. For example, a precharge determination may be made based on image data of a plurality of pixel rows. Further, the precharge determination may be performed in consideration of the image data of the peripheral pixels to be precharged (for example, weighting processing). Also, a method of changing the precharge judgment between a moving image and a still image is exemplified. It is important that the controller generates a precharge signal based on image data, thereby exhibiting good versatility. Hereinafter, the precharge determination and the precharge mode will be mainly described.
[0994]
In the present invention, the precharge driving is described as outputting a precharge voltage, but the present invention is not limited to this. A method in which a current shorter than one horizontal scanning period and larger than the program current is written to the source signal line 18 may be employed. That is, a method of writing a precharge current to the source signal line 18 and then writing a program current to the source signal line 18 may be employed. There is no difference that the precharge current physically causes the voltage change. A method of performing precharge with a precharge current is also a category of the precharge drive of the present invention. For example, in FIG. 223, the precharge voltage changes by switching the electronic regulator 451. The electronic volume 451 may be changed to a current output electronic volume. The change can be easily realized by combining a plurality of current mirror circuits. In FIGS. 232 and 233, the precharge voltage Vp may be changed to a current output composed of a current mirror circuit. In the present invention, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that precharge driving is performed with a precharge voltage.
[0995]
Further, the application of the precharge voltage (current) is not limited to applying a constant precharge voltage (current). For example, a plurality of precharge voltages may be applied to the source signal line. For example, a method in which a first precharge voltage 5 (V) is applied for 5 (μsec) and then a second precharge voltage 4.5 (V) is applied for 5 (μsec). After that, the program current Iw is applied to the source signal line 18. Further, the precharge voltage may be changed in a sawtooth shape. Further, a rectangular wave may be applied. Further, a precharge voltage (current) may be superimposed on a regular program current (voltage). Further, the magnitude of the precharge voltage (current) and the application period of the precharge voltage (current) may be changed in accordance with the image data.
[0996]
Although the present invention is described on the assumption that a precharge voltage (current) is applied in a current drive system, the precharge drive is also effective in a voltage drive system. In the voltage driving method, since the size of the driving transistor for driving the EL element 15 is large, the gate capacitance is large. Therefore, there is a problem that it is difficult to write a regular program voltage. In order to solve this problem, by performing precharge before applying the program voltage, the driving transistor can be reset and good writing can be realized. Therefore, the precharge driving method of the present invention is not limited to the current program driving. In the embodiment of the present invention, for ease of explanation, a description will be given by exemplifying a pixel configuration (see FIG. 1 and the like) driven by current programming.
[0997]
In the embodiment of the present invention, the precharge driving method does not operate only on the driving transistor 11a. For example, in the pixel configuration shown in FIG. 38, it also acts on the transistor 11a forming the current mirror circuit to exert an effect. The precharge drive method of the present invention has one object of charging and discharging the parasitic capacitance of the source signal line 18 viewed from the source driver IC (circuit) 14. It is also intended to charge and discharge the parasitic capacitance of the device.
[0998]
The precharge voltage (current) has one purpose of improving black display, but is not limited to this. By applying a white writing precharge voltage (current) for facilitating writing of white display, good white display can be realized. In other words, the precharge driving of the present invention is to apply a predetermined voltage (current) to facilitate writing of the program current (program voltage) before writing the program current (program voltage), and to perform precharge. It is.
[0999]
The present invention will be described on the assumption that precharging is performed in black display, but this is basically a case where the operation is performed with a sink current from the driving transistor 11a to the source driver IC (circuit) 14. When the driving transistor 11a or the like is an N-channel transistor, programming is performed with a source current from the source driver IC (circuit) 14. In this case, a pixel configuration in which white display is difficult to write occurs. Therefore, the precharge driving method of the present invention changes the source signal line 18 and the like to a predetermined potential, and the precharge in white display or the precharge in black display is only an embodiment. Therefore, it is not limited to these.
[1000]
The application timing of the precharge voltage (current) is preferably such that the precharge voltage (current) is written in a state where the pixel row to which the program voltage (current) is to be written is selected. However, the present invention is not limited to this. In the selected state, a precharge voltage (current) may be applied to the source signal line 18 to perform a precharge, and thereafter, a pixel row to which a program current (voltage) is to be written may be selected.
[1001]
Also, the precharge voltage is applied to the source signal line 18, but other methods are also exemplified. For example, the applied voltage (Vdd) to the anode terminal or the applied voltage (Vss) to the cathode terminal may be changed (precharge voltage is applied). By changing the anode voltage or the cathode voltage, the writing capability of the driving transistor 11a is expanded. Therefore, a precharge effect is exhibited. In particular, the effect of implementing the method of changing the anode voltage (Vdd) in a pulsed manner is high.
[1002]
FIG. 239A is an explanatory diagram when only the gradation 0 is precharged. The precharge of only the gradation 0 is a preferable method since there is no gradation jump and a good black display can be realized. In FIG. 239, the row number indicates a pixel row number. In the pixel rows, when the image data is sequentially rewritten from the first pixel row to the n-th pixel row, and the current programming is performed to the last pixel row n, the current programming is started from the first pixel row.
[1003]
The image data is 64-gradation image data. The image data takes values from 0 to 63. As a matter of course, in the case of 256 gradations, values from 0 to 255 are taken. PSL is a precharge select signal, and when H level (symbol H), output of the precharge voltage is permitted. At the time of the L level, the precharge voltage is not output. PEN is a precharge enable signal. This PEN is a signal output by the judgment of the controller 81. That is, the controller sets the PEN signal to the H or L level based on the image data. When PEN is at an H level, it is a determination signal to precharge, and when it is at an L level, it is a determination signal not to precharge. In FIG. 239, the PEN signal is at the H level only when the gradation is 0. The P output is an on / off state of the switch 481a (see FIGS. 232 and 233). In the table, .largecircle. Indicates that the switch 481a is on (the state in which the precharge voltage Vp is applied to the source signal line 18). X indicates that the switch 481a is off (a state in which the precharge voltage is not applied to the source signal line 18).
[1004]
In (a) of FIG. 239, the PEN signal is at H at locations corresponding to pixel row number 3 and pixel row number 8. At the same time, in the pixel row numbers 3 and 8, the PSL signal is also at the H level, so that the P output is ○ (the state in which the precharge voltage Vp is output. In FIG. 239 (b), the PEN signal is 239 is the same as (a) of Fig. 239, but the PSL signal is at the L level, so that the P output is constantly in the state of x (the precharge voltage Vp is not output). Is also output from the controller 81. However, it is preferred that the PEN signal be adjustable by the user.
[1005]
The period during which the precharge voltage Vp is output can be set by the counter 651 in FIG. This counter is a programmable counter, and operates based on a set value from a controller or a user set value. The counter 651 is configured to operate in synchronization with the main clock (CLK).
[1006]
FIG. 240A is an explanatory diagram when only gradation 0 to gradation 7 are precharged. The method of precharging only in the low gradation area is effective as a measure for solving the problem that current driving is difficult to write in the black display area. The range of the precharge can be set by the controller 81.
[1007]
In FIG. 240, the PEN signal is at the H level only when the gradation is 0-7.
The P output is an on / off state of the switch 481a (see FIGS. 232 and 233). In FIG. 240A, the PEN signal is H because the image data is 7 or less at the locations corresponding to the pixel row numbers 3, 5, 6, 7, 11, 12, and 13. At the same time, since the PSL signal is also at the H level in the above locations, the P output is ○ (the state in which the precharge voltage Vp is output). In (b) of FIG. 240, since the PSL signal is at the L level, all the P outputs are × (the state in which the precharge voltage is not applied).
[1008]
FIG. 241 is an explanatory diagram of a driving method for performing precharge when the luminance of the pixel 16 decreases. In the current programming method, the programming current Iw when the luminance of the pixel 16 is increased (white display) is large. Therefore, even if the source signal line 18 has a parasitic capacitance, the parasitic capacitance can be sufficiently charged and discharged. However, when the pixel 16 is programmed for black display, the programming current is small, and the parasitic capacitance of the source signal line 18 cannot be sufficiently charged and discharged. Therefore, when the program current to be written to the pixel 16 becomes large, it is often unnecessary to precharge. Conversely, when the current written to the pixel 16 becomes small (when black display is performed), it is necessary to precharge.
[1009]
FIG. 241 is an explanatory diagram of a driving method for performing precharge when the luminance of the pixel 16 decreases. The image data of the first pixel row is 39. Therefore, the source signal line 18 holds a potential for current programming the pixel 16 to image data 39. The image data of the second pixel row is 12. Therefore, the source signal line 18 needs to be set to a potential corresponding to the image data 12. However, the program current decreases from gradation 39 to gradation 12. Therefore, a state where the source signal line 18 cannot be sufficiently charged and discharged may occur. In order to cope with this problem, precharging is performed (the PEN signal becomes H level). Similar determination results are obtained for pixel rows 3, 5, 6, 8, 11, 12, 13, and 15.
[1010]
The image data in the third pixel row is 0. Therefore, the source signal line 18 holds a potential for current programming the pixel 16 to image data 0. The image data of the fourth pixel row is 21. Therefore, it is necessary to set the source signal line 18 to a potential corresponding to the image data 21. The program current increases from gradation 0 to gradation 21. Therefore, the source signal line 18 can be charged and discharged sufficiently. Therefore, there is no need to precharge in the fourth pixel row.
[1011]
The above determination is performed by the controller 81. As a result of the implementation, as shown in FIG. 241 (a), the PEN signal becomes H level in the pixel rows 2, 3, 5, 6, 8, 11, 12, 13, and 15. That is, the result is that the pixel rows are precharged. In FIG. 241 (a), the PSL signal is also at the H level, and therefore, as can be seen from the column of P output, the P output is generated in pixel rows 2, 3, 5, 6, 8, 11, 12, 13, and 15. ○ (Precharge). Note that precharge is not performed in other pixel rows.
[1012]
In FIG. 241 (b), the PEN signal is the same as in FIG. 241 (a), but the PSL signal is at the L level. Therefore, the P output is constantly in the state of x (the precharge voltage Vp is not output). Basically, the PEN signal is also output from the controller 81. However, it is preferred that the PEN signal be user adjustable.
[1013]
FIG. 242 shows a method in which the precharge methods shown in FIGS. 240 and 241 are combined. In this method, precharging is performed when the luminance of the pixel 16 decreases, and precharging is performed when the program current of the pixel 16 has a low luminance of 0-7 gradations.
It is possible to change which gray level or lower the precharge is based on a set value of the controller IC81. It is also possible for the user to change it. Changes are made to the table inside the controller from the microcomputer via the serial interface.
[1014]
The image data is the same as in the embodiment of FIG. However, in FIG. 242, since the image data is 12 in the second pixel row and 12 in the fifteenth pixel row, the PEN signal is the L level determination result. As described above, if the magnitude of the program current Iw is equal to or larger than a certain value, the parasitic capacitance of the source signal line 18 can be charged and discharged. Therefore, there is no need to precharge. Conversely, when precharging, the potential of the source signal line 18 changes to the black display potential, and it takes time to return to the halftone display potential.
[1015]
The above determination is performed by the controller 81. As a result of the implementation, as shown in FIG. 242 (a), the PEN signal becomes H level in the pixel rows 3, 5, 6, 8, 11, 12, and 13. That is, the result is that the pixel rows are precharged.
In FIG. 242 (a), since the PSL signal is also at the H level, as can be seen from the P output column, the P output is ○ (precharged) in pixel rows 3, 5, 6, 8, 11, 12, and 13. Do). Note that precharge is not performed in other pixel rows. In FIG. 242 (b), the PEN signal is the same as in FIG. 242 (a), but the PSL signal is at the L level. Therefore, the P output is constantly in the state of x (the precharge voltage Vp is not output).
[1016]
Although the above embodiment does not describe the precharge of each RGB, it goes without saying that it is preferable to perform the precharge determination for each RGB as shown in FIG. This is because image data is different for each RGB. Particularly, as shown in FIGS. 41, 125, and 126, good results can be obtained when the RGB pixels are arranged in the column direction. This is because pixel data of the same color is continuously applied to each source signal line.
[1017]
FIG. 243 shows a driving method for performing precharge in the range of gradation 0-7 as in FIG. The controller 81 determines the precharge of each RGB. As a result of the implementation, as shown in FIG. 243, in the R image data, the PEN signal goes to the H level in the pixel rows 3, 5, 6, 7, 8, 11, 12, and 13. That is, the result is that the pixel rows are precharged. In the G image data, the PEN signal becomes H level in the pixel rows 3, 7, 9, 11, 12, 13, and 14. That is, the result is that the pixel rows are precharged. In the B image data, the PEN signal becomes H level in pixel rows 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, and 15. That is, the result is that the pixel rows are precharged.
[1018]
In the above embodiment, it was determined whether or not to perform precharge corresponding to a pixel row.
However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the size or change of the image data applied to each pixel may be determined on a frame (field) basis to determine whether or not to precharge. FIG. 244 shows the embodiment.
[1019]
FIG. 244 shows a change in image data focusing on a certain pixel 16. The first row of the table in FIG. 244 indicates the frame number. The second row of the table shows a change in image data programmed in a certain pixel 16. FIG. 244 is a modified example of the driving method of precharging at gradation 0 as in FIG. In FIG. 239, the precharge is always performed at the gradation 0. FIG. 244 shows a method of precharging when gradation 0 is continuous for a certain number of frames. The continuation is indicated by a counter.
[1020]
In FIG. 244 (a), the gradation is 0 in frames 3, 4, 5, 6, 11, and 12. Therefore, the count value is sequentially counted from the third frame to the sixth frame. Also, it is counted in frames 11 and 12. In (a) of FIG. 244, the control is performed so that the precharge is performed when the gradation 0 continues for three frames. Therefore, the P output becomes ○ (precharge voltage is output) in frames 5 and 6. In the frames 11 and 12, the gradation 0 is continuous only in two frames, so that no precharge is performed.
[1021]
In (b) of FIG. 244, the count control is performed by the PSL signal. When the PSL signal is at the H level, the count value is increased. In (b) of FIG. 244, since the PSL signal is at the L level in frames 5 and 12, the count is not incremented. Therefore, the precharge voltage is output only in frame 6.
[1022]
Note that in FIG. 244, precharge is performed when gradation 0 continues for a fixed frame. However, the present invention is not limited to this. As described with reference to FIG. 240, a predetermined gradation range (for example, gradation 0 It may be controlled so that precharging is performed when −7) continues. Further, the present invention is not limited to continuous frames, and may be discrete. In addition, the control may be performed such that the precharge is performed when a certain gradation range (for example, only gradation 0, gradation 0-7, etc.) is continuous in continuous pixel rows.
[1023]
As described above, in the precharge driving method of the present invention, it is determined whether or not to perform precharge based on a value of image data or a change state of image data or an image data value in the vicinity of a pixel to be precharged and its change. Apply a precharge voltage (current). Information on whether to apply a precharge is held in a source driver IC (circuit). Therefore, the configuration is easy because the source driver IC (circuit) 14 only includes the latch circuit 2361 (holding circuit or storage means (memory)) that latches the precharge signal. In addition, any of the precharge methods can be dealt with only by changing the program of the controller IC, so that there is versatility.
[1024]
In FIG. 232, by turning on / off the switch 481a, the precharge voltage Vp is output from the terminal 681, and the switch 655 is turned on / off by the PO signal to apply the program current Iw from the terminal 681 to the source signal line 18. However, in the configuration of FIG. 232, when the switch 481a is closed and the precharge voltage Vp is applied to the terminal 681, the precharge voltage Vp is also applied to the current output circuit 654 (unit transistor group 521c). When a precharge voltage is applied to the current output circuit 654, an abnormal operation may occur in the current output circuit 654.
[1025]
To solve this problem, as shown in FIG. 233, the switch 655 is arranged between the current output circuit 654 and the point A, and the switch 656 is controlled by inverting the logic of the OPV signal by the inverter 62. I do. That is, when the switch 481a is closed, the switch 656 is opened (opened). With this configuration, when the precharge voltage Vp is applied to the terminal 681, the switch 655 is open, so that the precharge voltage is not applied to the current output circuit 654. This timing chart is shown in FIG. In FIG. 234 (a), the PO signal is at L during the period t when the OPV signal is at H. More preferably, the switch 655 is off (open) before and after the period during which the switch 481a is closed. That is, as shown in FIG. 234 (b), the PO signal is at the L level during the period of t2 including before and after the period when the OPV signal is at the H level. This is to prevent the adverse effect of the transient phenomenon due to the on / off of the switch 481a.
[1026]
As shown in FIG. 1, when the driving transistor 11a and the selection transistors (11b, 11c) of the pixel 16 are P-channel transistors, a punch-through voltage is generated.
This is because the potential fluctuation of the gate signal line 17a penetrates to the terminal of the capacitor 19 via the GS capacitance (parasitic capacitance) of the selection transistor (11b, 11c). When the P-channel transistor 11b turns off, the voltage becomes Vgh. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 19 slightly shifts to the Vdd side. Therefore, the gate (G) terminal voltage of the transistor 11a increases, and the display becomes more black. Therefore, good black display can be realized.
[1027]
However, although a complete black display of the 0th gradation can be realized, it is difficult to display the 1st gradation and the like. Alternatively, a large gradation jump from the 0th gradation to the first gradation occurs, or blackout occurs in a specific gradation range.
[1028]
The configuration that solves this problem is the configuration in FIG. It has a function of raising the output current value. The main purpose of the raising circuit 541 is to compensate for the penetration voltage. Further, even if the image data has the black level 0, the current can flow to some extent (several tens of nA) and can be used for adjusting the black level.
[1029]
Basically, FIG. 54 is obtained by adding a raising circuit (a portion surrounded by a dotted line in FIG. 54) to the output stage in FIG. FIG. 54 assumes three bits (K0, K1, K2) as the current value raising control signal, and outputs a current value of 0 to 7 times the current value of the grandchild current source by using the three-bit control signal. It can be added to the current.
[1030]
The above is the basic outline of the source driver IC (circuit) 14 of the present invention. Hereinafter, the source driver IC (circuit) 14 of the present invention will be described in further detail.
[1031]
There is a linear relationship between the current I (A) flowing through the EL element 15 and the light emission luminance B (nt). That is, the current I (A) flowing through the EL element 15 is proportional to the light emission luminance B (nt). In the current driving method, one step (gradation) is a current (unit transistor 484 (one unit)).
[1032]
Human visual perception of luminance has a squared characteristic. In other words, when changing according to the square curve, the brightness is recognized as changing linearly. However, according to the relationship in FIG. 83, the current I (A) flowing through the EL element 15 and the emission luminance B (nt) are proportional to both the low luminance region and the high luminance region. Therefore, when the gradation is changed in steps of one step (one gradation), the luminance change for one step is large (blackout occurs) in the low gradation part (black area). Since the high gradation part (white area) substantially coincides with the linear area of the square curve, the luminance change for one step is recognized as changing at equal intervals. From the above, in the current driving method (in the case where the current step is one step) (in the current driving method of the source driver IC (circuit) 14), the display of the black display area is particularly problematic.
[1033]
In order to solve this problem, the gradient of the current output in the low gradation area (gradation 0 (complete black display) to gradation (R1)) is reduced, and the high gradation area (gradation (R1) to maximum gradation (R1) )) To increase the slope of the current output. That is, in the low gradation area, the current amount that increases per gradation (one step) is set to be small. In the high gradation area, the amount of current increases per gradation (one step). By making the amount of current changing per step different between the high gradation region and the low gradation region, the gradation characteristic becomes close to a square curve, and no blackout occurs in the low gradation region.
[1034]
In the above-described embodiment, the current gradient has two levels of the low gradation area and the high gradation area. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that three or more stages may be used. However, it is needless to say that the two-stage configuration is preferable because the circuit configuration is simplified. Preferably, the gamma circuit is configured to generate five or more gradients.
[1035]
The technical idea of the present invention is a circuit for performing gray scale display by current output in a current driver type source driver IC (circuit) or the like. Therefore, the display panel is limited to an active matrix type. However, a simple matrix type is also included.) This means that a plurality of current increases per gradation step exist.
[1036]
In a current-driven display panel such as an EL, the display luminance changes in proportion to the amount of current applied. Therefore, in the source driver IC (circuit) 14 of the present invention, the luminance of the display panel can be easily adjusted by adjusting the reference current that flows through one current source (one unit transistor) 484. .
[1037]
In the EL display panel, the luminous efficiencies are different among R, G, and B, and the color purity is different from the NTSC standard. Therefore, in order to optimize the white balance, it is necessary to appropriately adjust the RGB ratio. The adjustment is performed by adjusting the respective reference currents of RGB. For example, the reference current of R is 2 μA, the reference current of G is 1.5 μA, and the reference current of B is 3.5 μA. As described above, among the reference currents of at least a plurality of display colors, it is preferable that at least one of the reference currents can be changed, adjusted, or controlled.
[1038]
In the current driving method, the relationship between the current I flowing through the EL and the luminance has a linear relationship. Therefore, adjustment of the white balance by mixing RGB only requires adjusting the RGB reference current at one point of a predetermined luminance. In other words, if the RGB reference current is adjusted at one point of the predetermined luminance and the white balance is adjusted, the white balance is basically obtained over all gradations. Therefore, the present invention is characterized in that it has an adjusting means capable of adjusting the RGB reference currents, and that it has a one-point or multi-point gamma curve generating circuit (generating means). The above is a circuit method specific to the current control EL display panel.
[1039]
In the gamma circuit of the present invention, as an example, the gradation is increased by 10 nA per gradation in the low gradation region (the gradient of the gamma curve in the low gradation region). In addition, in the high gradation region, the value increases by 50 nA per gradation (the slope of the gamma curve in the high gradation region).
[1040]
The amount of current increase per gradation in the high gradation region / the amount of current increase per gradation in the low gradation region is called a gamma current ratio. In this embodiment, the gamma current ratio is 50 nA / 10 nA = 5. The gamma current ratio of RGB is the same. That is, in RGB, the current (= program current) flowing through the EL element 15 is controlled with the gamma current ratio kept the same.
[1041]
If the gamma current ratio is adjusted while maintaining the same value for RGB, the circuit configuration becomes easy. For each color, a constant current circuit that generates a reference current to be applied to the low gradation part and a constant current circuit that generates a reference current to be applied to the high gradation part are manufactured, and a volume that adjusts the current flowing relatively therebetween Is to be manufactured (arranged).
[1042]
FIG. 56 is a configuration diagram of the constant current generation circuit section in the low current region. FIG. 57 is a configuration diagram of a constant current circuit portion and a raised current circuit portion in a high current region. As shown in FIG. 56, the reference current INL is applied to the low current source circuit section, and this current basically becomes a unit current, and the required number of unit transistors 484 operate according to the input data L0 to L4. The program current IwL of the low current section flows.
[1043]
Further, as shown in FIG. 57, the reference current INH is applied to the high current source circuit section, and this current basically becomes a unit current, and the required number of unit transistors 484 operate according to the input data H0 to L5. The program current IwH of the low current portion flows as a sum.
[1044]
The same applies to the raising current circuit section. As shown in FIG. 57, the reference current INH is applied, and this current basically becomes a unit current, and the required number of unit transistors 484 operate according to the input data AK0 to AK2. , A current IwK corresponding to the raising current flows as a sum thereof
The program current Iw flowing through the source signal line 18 is Iw = IwH + IwL + IwK. The ratio between IwH and IwL, that is, the gamma current ratio is set to satisfy the first relationship described above.
[1045]
As shown in FIGS. 56 and 57, the on / off switch 481 includes an inverter 562 and an analog switch 561 including a P-channel transistor and an N-channel transistor. By configuring the switch 481 with the analog switch 561 including the inverter 562, the P-channel transistor, and the N-channel transistor, the on-resistance can be reduced, and the voltage drop between the unit transistor 484 and the source signal line 18 can be reduced. It can be extremely small. It goes without saying that this applies to other embodiments of the present invention.
[1046]
The operation of the low current circuit section of FIG. 56 and the high current circuit section of FIG. 57 will be described. The source driver IC (circuit) 14 of the present invention is composed of five bits of the low current circuit parts L0 to L4 and six bits of the high current circuit parts H0 to H5. The data input from outside the circuit is 6 bits D0 to D5 (64 gradations for each color). The 6-bit data is converted into 5 bits L0 to L4 and 6 bits of the high current circuit units H0 to H5, and a program current Iw corresponding to the image data is applied to the source signal line.
That is, the input 6-bit data is converted into 5 + 6 = 11-bit data.
Therefore, a highly accurate gamma curve can be formed.
[1047]
As described above, input 6-bit data is converted into 5 + 6 = 11-bit data. In the present invention, the number of bits (H) of the circuit in the high current region is made equal to the number of bits of the input data (D), and the number of bits (L) of the circuit in the low current region is the number of bits of the input data (D). -1. Note that the number of bits (L) of the circuit in the low current region may be the number of bits -2 of the input data (D). With this configuration, the gamma curve in the low current region and the gamma curve in the high current region are optimized for displaying an image on the EL display panel.
[1048]
In the current driving method, the relationship between the current I flowing through the EL and the luminance has a linear relationship. Therefore, adjustment of the white balance by mixing RGB only requires adjusting the RGB reference current at one point of a predetermined luminance. In other words, if the RGB reference current is adjusted at one point of the predetermined luminance and the white balance is adjusted, the white balance is basically obtained over all gradations. This point is also a characteristic effect of the current driving method of the present invention.
[1049]
In the case of a gamma curve of a broken line (having a bent position) as shown in FIG. First, in order to obtain RGB white balance, it is necessary to make the bending position (gradation R1) of the gamma curve the same for RGB. By making them the same, in the current driving method, the relative relationship of the gamma curves can be made the same in RGB. Further, it is necessary to make the ratio of the inclination of the low gradation area to the inclination of the high gradation area constant in RGB. By making them constant, in the current drive method, the relative relationship of the gamma curves can be made the same for RGB.
[1050]
For example, an increase of 10 nA per gradation in a low gradation region (a gradient of a gamma curve in a low gradation region) and an increase of 50 nA per gradation in a high gradation region (a gradient of a gamma curve in a high gradation region). The amount of current increase per gradation in the high gradation region / the amount of current increase per gradation in the low gradation region is called a gamma current ratio. In this embodiment, the gamma current ratio is 50 nA / 10 nA = 5. In RGB, the current flowing through the EL element 15 is adjusted with the gamma current ratio kept the same.
[1051]
FIG. 248 shows an example of the gamma curve. In (a) of FIG. 248, the current increase per gradation is large in both the low gradation part and the high gradation part. In FIG. 248 (b), the increase in current per gradation in the low gradation part and the high gradation part is smaller than that in FIG. 248 (a). However, the gamma current ratio is the same in both (a) of FIG. 248 and (b) of FIG. As described above, adjusting the gamma current ratio while maintaining the same ratio for RGB involves generating, for each color, a constant current circuit that generates a reference current to be applied to the low gradation portion and a reference current to be applied to the high gradation portion. This is because it is only necessary to produce a constant current circuit and to produce (arrange) a volume for adjusting a current flowing relatively between them.
[1052]
FIG. 245 shows a circuit configuration that varies the output current while maintaining the gamma current ratio. The current flowing through the current sources 473L and 473H is changed by the current control circuit 692 while maintaining the gamma current ratio between the reference current source 691L in the low current region and the reference current source 691H in the high current region.
[1053]
As shown in FIG. 246, it is preferable to detect a relative temperature of the display panel by a temperature detection circuit 701 formed in the IC chip (circuit) 14. This is because the EL elements have different temperature characteristics depending on the materials constituting RGB. This temperature detection utilizes the fact that the state of the junction of the bipolar transistor changes with temperature and the output current changes with temperature. The detected temperature is fed back to the temperature control circuit 702 arranged (formed) for each color, and the current control circuit 692 performs temperature compensation.
[1054]
It is appropriate that the gamma ratio has a relationship of 3 or more and 10 or less. More preferably, a relationship of 4 or more and 8 or less is appropriate. In particular, the gamma current ratio preferably satisfies the relationship of 5 or more and 7 or less. This is called a first relationship.
[1055]
Further, it is appropriate that the change point (the gradation R1 in FIG. 247) between the low gradation part and the high gradation part is set to 1/32 or more and 1/4 or less of the maximum gradation number K. For example, if the maximum number of gradations K is 64 gradations of 6 bits, 64/32 = 2nd gradation or more and 64/4 = 16th gradation or less. More preferably, the change point (the gradation R1 in FIG. 247) between the low gradation part and the high gradation part is appropriately set to be 1/16 or more and 1/4 or less of the maximum gradation number K. For example, assuming that the maximum number of gradations K is 64 gradations of 6 bits, 4816 = fourth gradation or more and 64/4 = 16th gradation or less. More preferably, it is appropriate to set the maximum gradation number K to 1/10 or more and 1/5 or less. If the calculation results in a fractional part, it is rounded down. For example, assuming that the maximum number of gradations K is 64 gradations of 6 bits, 4810 = 6th gradation or more and 64/5 = 12th gradation or less. The above relationship is called a second relationship.
[1056]
The above description relates to the relationship between the gamma current ratios of the two current regions. However, the above second relationship is also applied to a case where there are gamma current ratios in three or more current regions (that is, there are two or more bending points). That is, it is only necessary to apply the relationship to any two inclinations for three or more inclinations.
[1057]
By simultaneously satisfying both the first relationship and the second relationship, it is possible to realize good image display without blackout.
[1058]
FIG. 250 shows an embodiment in which a plurality of current driver type source driver circuits (ICs) 14 of the present invention are used for one display panel. The source driver IC of the present invention includes a slave / master (S / M) terminal 2502 on the assumption that a plurality of source driver ICs 14 are used. By setting the S / M terminal 2502 to the H level, the chip operates as a master chip, and outputs a reference current from a reference current output terminal (not shown). This current is a current flowing to the INL and INH terminals of the slave source driver IC 14 (14a, 14c) in FIGS. 56 and 57. By setting the S / M terminal 2502 to L level, the source driver IC 14 operates as a slave chip and receives a reference current of the master chip from a reference current input terminal (not shown).
[1059]
The reference current passed between the reference current input terminal and the reference current output terminal is of two systems: a low gradation region and a high gradation region for each color. Note that the reference current is transmitted through the reference current transfer wiring 2501. Therefore, for three colors of RGB, there are 6 systems of 3 × 2. In the above embodiment, two systems are used for each color. However, the present invention is not limited to this, and three or more systems may be used for each color.
[1060]
In the current driving method according to the present invention, as shown in FIG. 249, a bending point (gradation R1 or the like) can be changed. In FIG. 249 (a), the gradation R1 changes the low gradation part and the high gradation part, and in FIG. 249 (b), the gradation R2 changes the low gradation part and the high gradation part. I have. Thus, the bending position can be changed at a plurality of locations.
[1061]
Specifically, the present invention can realize 64 gradation display. The bending point (R1) is none, the second gradation, the fourth gradation, the eighth gradation, and the sixteenth gradation. In addition, since the completely black display has the gradation 0, the bending points are 2, 4, 8, and 16. If the gradation of the completely black display is the gradation 1, the bending point is 3, 5, 9, 17, and 33. As described above, the circuit configuration can be facilitated by configuring such that the bend position can be set at a location that is a multiple of 2 (or a location that is a multiple of 2 + 1: when complete black display is set to gradation 1). The effect occurs.
[1062]
FIG. 56 is a configuration diagram of the current source circuit section in the low current region. FIG. 57 is a configuration diagram of a current source section and a raised current circuit section in a high current region. As shown in FIG. 56, the reference current INL is applied to the low current source circuit section, and this current basically becomes a unit current, and the required number of current sources 484 operate according to the input data L0 to L4. The program current IwL of the low current section flows.
[1063]
Further, as shown in FIG. 57, the reference current INH is applied to the high current source circuit section, and this current basically becomes a unit current, and the required number of current sources 484 operate according to the input data H0 to L5. The program current IwH of the high current portion flows as a sum.
[1064]
The same applies to the raising current circuit section, in which a reference current INH is applied as shown in FIG. 57, and this current basically becomes a unit current, and the required number of current sources 484 operate according to the input data AK0 to AK2. , A current IwK corresponding to the raising current flows as a sum thereof
The program current Iw flowing through the source signal line 18 is Iw = IwH + IwL + IwK. The ratio between IwH and IwL, that is, the gamma current ratio is set to satisfy the first relationship described above.
[1065]
As shown in FIGS. 56 and 57, the on / off switch 481 includes an inverter 562 and an analog switch 561 including a P-channel transistor and an N-channel transistor. By configuring the switch 481 with the analog switch 561 including the inverter 562, the P-channel transistor, and the N-channel transistor, the on-resistance can be reduced, and the voltage drop between the current source 484 and the source signal line 18 can be reduced. It can be extremely small.
[1066]
The operation of the low current circuit section of FIG. 56 and the high current circuit section of FIG. 57 will be described. The source driver circuit (IC) 14 of the present invention is composed of five bits of low current circuit parts L0 to L4 and six bits of high current circuit parts H0 to H5. The data input from outside the circuit is 6 bits D0 to D5 (64 gradations for each color). The 6-bit data is converted into 5 bits L0 to L4 and 6 bits of the high current circuit units H0 to H5, and a program current Iw corresponding to the image data is applied to the source signal line.
That is, the input 6-bit data is converted into 5 + 6 = 11-bit data.
Therefore, a highly accurate gamma curve can be formed.
[1067]
As described above, input 6-bit data is converted into 5 + 6 = 11-bit data. In the present invention, the number of bits (H) of the circuit in the high current region is made equal to the number of bits of the input data (D), and the number of bits (L) of the circuit in the low current region is the number of bits of the input data (D). -1. Note that the number of bits (L) of the circuit in the low current region may be the number of bits -2 of the input data (D). With this configuration, the gamma curve in the low current region and the gamma curve in the high current region are optimized for displaying an image on the EL display panel.
[1068]
Hereinafter, a method of controlling the circuit control data (L0 to L4) in the low current region and the circuit control data (H0 to H4) in the high current region will be described with reference to FIGS. 252 to 254.
[1069]
The present invention is characterized by the operation of the current source 484a connected to the L4 terminal in FIG. 56 of FIG. This 484a is constituted by one transistor serving as one unit of current source. By turning on / off the transistor, control (on / off control) of the program current Iw is facilitated.
[1070]
FIG. 252 shows the signals applied to the low current side signal line (L) and the high current side signal line (H) when the low current region and the high current region are switched by gradation 4. Although FIGS. 252 to 254 show gradations 0 to 18, actually there are 63 gradations. Therefore, in each drawing, gradations of 18 or more are omitted. Further, the switch 481 is turned on when the value is "1" in the table, the current source 484 is connected to the source signal line 18, and the switch 481 is turned off when the value is "0" in the table. Note that the present invention is not limited to the 63rd gradation, and may be 255 gradations or more.
[1071]
In FIG. 252, in the case of gradation 0 of the complete black display, (L0 to L4) = (0, 0, 0, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). Therefore, all the switches 481 are off, and the source signal line 18 has the program current Iw = 0.
[1072]
At gradation 1, (L0 to L4) = (1, 0, 0, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). Therefore, one unit current source 484 in the low current region is connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1073]
At gradation 2, (L0 to L4) = (0, 1, 0, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). Therefore, the two unit current sources 484 in the low current region are connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1074]
At gradation 3, (L0 to L4) = (1, 1, 0, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). Therefore, the two switches 481La and 481Lb in the low current region are turned on, and the three unit current sources 484 are connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1075]
At gradation 4, (L0-L4) = (1,2681) and (H0-H5) = (0,0,0,0,0). Therefore, the three switches 481La, 481Lb, and 481Le in the low current region are turned on, and the four unit current sources 484 are connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1076]
At gradation 5 or higher, there is no change in the low current region (L0 to L4) = (1,2681). However, in the high current region, (H0 to H5) = (1, 0, 0, 0, 0) in gradation 5, the switch 481Ha is turned on, and one unit current source 481 in the high current region is supplied with the source signal. Connected to line 18. In gradation 6, (H0 to H5) = (0, 1, 0, 0, 0), the switch 481Hb is turned on, and the two unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal line 18. You. Similarly, at gradation 7, (H0 to H5) = (1, 1, 0, 0, 0), the two switches 481Ha and the switch 481Hb are turned on, and the three unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal 481. Connected to line 18. Further, in gradation 8, (H0 to H5) = (0, 0, 1, 0, 0), one switch 481Hc is turned on, and the four unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal line 18 and Connected. Thereafter, the switches 481 are sequentially turned on and off as shown in FIG. 252, and the program current Iw is applied to the source signal line 18.
[1077]
A characteristic of the above operation is an operation at a bending point. However, the bending point is a switching point between the low current region and the high current region. To be more precise, in the case of the gradation in the high current region, the low current IwL is added as the program current Iw. The expression point is not correct. That is, in the gradation of the high gradation part, the current corresponding to the step (gradation) of the high gradation part is added to the current of the low gradation part and becomes the program current Iw. The point is that the control bit (L) in the low current region does not change at the boundary of the one-step gradation (which may be a point or a point or a position where the current changes). At this time, "1" is set to the terminal L4 in FIG. 56, the switch 481e is turned on, and the current is flowing through the transistor 484a.
[1078]
Therefore, in gray level 4 in FIG. 252, four unit transistors (current sources) 484 in the low gray level portion operate. In the gray scale 5, four unit transistors (current sources) 484 in the low gray scale section operate and one transistor (current source) 484 in the high gray scale section operates. Thereafter, similarly, at the gradation 6, four unit transistors (current sources) 484 in the low gradation part operate and two transistors (current sources) 484 in the high gradation part operate. Therefore, at gradation 5 or more, which is a bending point, the current sources 484 in the low gradation area below the bending point are turned on for the number of gradations (four in this case). The sources 484 are turned on sequentially according to the number of gradations.
[1079]
Therefore, it can be seen that one of the transistors 484a having the L4 terminal in FIG. 56 functions effectively. If there is no transistor 484a, one transistor 484 in the high gradation part is turned on after gradation 3. Therefore, the switching point does not become a multiplier of 2, such as 4, 8, and 16. The multiplier of 2 is a state where only one signal is "1".
[1080]
Therefore, it is easy to determine the condition that the signal line with the weight of 2 has become "1". Therefore, the hardware scale of the condition determination can be reduced. That is, the logic circuit of the IC chip is simplified, and as a result, an IC with a small chip area can be designed (cost reduction is possible).
[1081]
FIG. 253 is an explanatory diagram of applied signals to the low current side signal line (L) and the high current side signal line (H) when the low current region and the high current region are switched by gradation 8.
[1082]
In FIG. 253, in the case of the gradation 0 of the complete black display, the same as in FIG. 252, (L0 to L4) = (0, 0, 0, 0, 0), and (H0 to H5) = (0) , 0, 0, 0, 0). Therefore, all the switches 481 are off, and the source signal line 18 has the program current Iw = 0.
[1083]
Similarly, at gradation 1, (L0 to L4) = (1, 0, 0, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). Therefore, one unit current source 484 in the low current region is connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1084]
At gradation 2, (L0 to L4) = (0, 1, 0, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). Therefore, the two unit current sources 484 in the low current region are connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1085]
At gradation 3, (L0 to L4) = (1, 1, 0, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). Therefore, the two switches 481La and 481Lb in the low current region are turned on, and the three unit current sources 484 are connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1086]
Similarly, for gradation 4, (L0 to L4) = (0, 0, 1, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). At gradation 5, (L0 to L4) = (1, 0, 1, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). At gradation 6, (L0 to L4) = (0, 1, 1, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). At gradation 7, (L0 to L4) = (1, 1, 1, 0, 0) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0).
[1087]
The gradation 8 is a switching point (bending position). At gradation 8, (L0-L4) = (1,1,1,0,1) and (H0-H5) = (0,0,0,0,0). Therefore, the four switches 481La, 481Lb, 481Lc, and 481Le in the low current region are turned on, and the eight unit current sources 484 are connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1088]
At gradation 8 or higher, there is no change in the low current region (L0 to L4) = (1, 1, 1, 0, 1). However, in the high current region, (H0 to H5) = (1, 0, 0, 0, 0) at gradation 9, the switch 481Ha is turned on, and one unit current source 481 in the high current region is supplied with the source signal. Connected to line 18.
[1089]
Hereinafter, similarly, the number of transistors 484 in the high current region increases by one according to the gradation step. That is, (H0 to H5) = (0, 1, 0, 0, 0) at gradation 10, the switch 481Hb is turned on, and the two unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal line 18. You. Similarly, at gradation 11, (H0 to H5) = (1, 1, 0, 0, 0), the two switches 481Ha and the switch 481Hb are turned on, and the three unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal 481. Connected to line 18. Further, in the gradation 12, (H0 to H5) = (0, 0, 1, 0, 0), one switch 481Hc is turned on, and the four unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal line 18 and Connected. Thereafter, the switches 481 are sequentially turned on and off as shown in FIG. 252, and the program current Iw is applied to the source signal line 18.
FIG. 254 is an explanatory diagram of applied signals to the low current side signal line (L) and the high current side signal line (H) in the case where the low current region and the high current region are switched by gradation 16. In this case, the basic operation is the same as in FIGS. 252 and 253.
[1090]
That is, in FIG. 254, in the case of the gradation 0 of the complete black display, it is the same as FIG. 253, (L0 to L4) = (0, 0, 0, 0, 0), and (H0 to H5) = (0,0,0,0,0). Therefore, all the switches 481 are off, and the source signal line 18 has the program current Iw = 0. Similarly, from gradation 1 to gradation 16, (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0) in the high gradation region. Therefore, one unit current source 484 in the low current region is connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18. That is, only (L0 to L4) in the low gradation area changes.
[1091]
In other words, (L0 to L4) = (1, 0, 0, 0, 0) at gradation 1 and (L0 to L4) = (0, 1, 0, 0, 0) at gradation 2. Yes, at gradation 3, (L0-L4) = (1,1,0,0,0), and at gradation 2, (L0-L4) = (0,0,1,0,0). is there. Thereafter, the count is sequentially performed up to gradation 16. That is, at gradation 15, (L0-L4) = (1,1,1,1,0), and at gradation 16, (L0-L4) = (1,1,1,1,1). is there. At the gray level 16, only one of the fifth bits (D4) of D0 to D5 indicating the gray level is turned on, so that the content expressed by the data D0 to D5 is 16 in one data signal line ( It can be determined by the determination of D4). Therefore, the hardware scale of the logic circuit can be reduced.
[1092]
The gradation 16 is a switching point (a bent position) (or the gradation 17 may be a switching point). At gradation 16, (L0 to L4) = (1, 1, 1, 1, 1) and (H0 to H5) = (0, 0, 0, 0, 0). Accordingly, the four switches 481La, 481Lb, 481Lc, 481d, and 481Le in the low current region are turned on, and the 16 unit current sources 484 are connected to the source signal line 18. The unit current source in the high current region is not connected to the source signal line 18.
[1093]
At gradation 16 or higher, there is no change in the low current region (L0 to L4) = (1, 1, 1, 0, 1). However, in the high current region, (H0 to H5) = (1, 0, 0, 0, 0) at gradation 17, the switch 481Ha is turned on, and one unit current source 481 in the high current region is supplied with the source signal. Connected to line 18. Hereinafter, similarly, the number of transistors 484 in the high current region increases by one according to the gradation step. That is, (H0 to H5) = (0, 1, 0, 0, 0) at gradation 18, the switch 481Hb is turned on, and the two unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal line 18. You. Similarly, at gradation 19, (H0 to H5) = (1, 1, 0, 0, 0), the two switches 481Ha and the switch 481Hb are turned on, and the three unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal 481. Connected to line 18. Further, at the gray level 20, (H0 to H5) = (0, 0, 1, 0, 0), one switch 481Hc is turned on, and the four unit current sources 481 in the high current region are connected to the source signal line 18 and Connected.
[1094]
As described above, at the switching point (bending position), the current sources (one unit) 484 having a power of 2 are turned on or connected to the source signal line 18 (inversely, a configuration in which the current source is turned off is also conceivable). Logic processing becomes extremely easy. For example, as shown in FIG. 252, if the bending position is gradation 4 (4 is a power of 2), four current sources (one unit) 484 are configured to operate. Then, in the case of a higher gray scale, the current source (one unit) 484 in the high current region is configured to be added. Further, as shown in FIG. 253, when the bending position is gradation 8 (8 is a power of 2), eight current sources (one unit) 484 are configured to operate. Then, in the case of a higher gray scale, the current source (one unit) 484 in the high current region is configured to be added. If the configuration of the present invention is adopted, a gamma control circuit with a small hardware configuration can be configured with any gradation expression, not limited to 64 gradations (16 gradations: 4096 colors, 256 gradations: 16.7 million colors, etc.).
[1095]
In the embodiments described with reference to FIGS. 252, 253, and 254, the gray level at the switching point is a power of 2, but this is the case where the gray level is 0 for the complete black gray level. If the gradation 1 is to be displayed completely black, it is necessary to add +1. However, these are matters of convenience.
[1096]
What is important in the present invention is to have a configuration in which a plurality of current regions (low current region, high current region, etc.) are provided, and switching points thereof can be determined (processed) with less signal input. As an example, a technical idea is that if a power of 2 is used, only one signal line needs to be detected, so that the hardware scale becomes extremely small. Further, a current source 484a is added to facilitate the processing.
[1097]
Therefore, in the case of negative logic, the switching point may be set at gradations 1, 3, 7, 15,... Instead of 2, 4, 8,. Further, the gray level 0 is set to a completely black display, but the present invention is not limited to this. For example, in the case of 64 gradation display, gradation 63 may be set to a completely black display state, and gradation 0 may be set to the maximum white display. In this case, the switching point may be processed in the reverse direction. Therefore, the configuration may be different from the multiplier 2 in terms of processing.
[1098]
Further, the switching point (bending position) is not limited to one gamma curve. The circuit of the present invention can be configured even if there are a plurality of bending positions. For example, the bending position can be set to gradation 4 and gradation 16. Further, it is also possible to set three or more points such as gradation 4, gradation 16, and gradation 32.
[1099]
In the above embodiments, the gray scale is set to a power of 2, but the present invention is not limited to this. For example, a bending point may be set at a power of 2 of 2 and 8 (2 + 8 = 10th gradation, that is, two signal lines required for determination). The bend point may be set at 2 to 8 and 16 (2 + 8 + 16 = 26th gradation, that is, three signal lines required for the determination) of the power of two. In this case, although the hardware scale required for the determination or the processing is slightly increased, it is possible to sufficiently cope with the circuit configuration. Needless to say, the matters described above are included in the technical category of the present invention.
[1100]
As shown in FIG. 255, the source driver circuit (IC) 14 of the present invention includes a current output circuit 654 of three parts. It is a high current region current output circuit 654a that operates in a high gradation region, a low current region current output circuit 654b that operates in a low current region and a high gradation region, and a current raising current output circuit 654b that outputs a raising current.
[1101]
The high current region current output circuit 654a and the current raising current output circuit 654c operate using a reference current source 691a that outputs a high current as a reference current, and the low current region current output circuit 654b uses a reference current source 691b that outputs a low current. It operates as a current.
[1102]
As described above, the current output circuit 654 is not limited to the high current region current output circuit 654a, the low current region current output circuit 654b, and the current raising current output circuit 654c. The current output circuit 654a and the low current area current output circuit 654b may be used, or three or more current output circuits 654 may be used. Of course, one current output circuit 654 may be provided. Further, the reference current source 691 may be arranged or formed corresponding to each current region current output circuit 654, or may be common to all current region current output circuits 654.
[1103]
The above current output circuit 654 operates the internal unit transistor 484 in accordance with the grayscale data, and absorbs current from the source signal line 18. The unit transistor 484 operates in synchronization with a signal for one horizontal scanning period (1H). That is, during the 1H period, a current based on the corresponding gradation data is input (when the unit transistor 484 is an N-channel).
[1104]
On the other hand, the gate driver circuit 12 also basically selects one gate signal line 17a in synchronization with the 1H signal. That is, in synchronization with the 1H signal, the gate signal line 17a (1) is selected in the first H period, the gate signal line 17a (2) is selected in the second H period, and the gate signal line 17a is selected in the third H period. (3) is selected, and the gate signal line 17a (4) is selected in the fourth H period.
[1105]
However, after the first gate signal line 17a is selected, a period during which the next second gate signal line 17a is selected is a period during which no gate signal line 17a is selected (non-selection period, t1 in FIG. 256). See). The non-selection period requires a rising period and a falling period of the gate signal line 17a, and is provided to secure an on / off control period of the TFT 11d.
[1106]
When an ON voltage is applied to any one of the gate signal lines 17a and the TFTs 11b and 11c of the pixel 16 are ON, a program current Iw is applied to the source signal line 18 from the Vdd power supply (anode voltage) via the driving TFT 11a. Flows. This program current Iw flows through the transistor 484 (t2 period in FIG. 256). Note that a parasitic capacitance C is generated in the source signal line 18 (a parasitic capacitance is generated due to a capacitance at a cross point between the gate signal line and the source signal line).
[1107]
However, when none of the gate signal lines 17a is selected (non-selection period: period t1 in FIG. 256), there is no current path flowing through the TFT 11a. Since the transistor 484 flows a current, it absorbs electric charge from the parasitic capacitance of the source signal line 18. Therefore, the potential of the source signal line 18 decreases (A portion in FIG. 256). When the potential of the source signal line 18 decreases, it takes time to write a current corresponding to the next image data.
[1108]
To solve this problem, as shown in FIG. 257, a switch 481a is formed at the output terminal of the source terminal 681. Also, a switch 481b is formed or arranged at the output stage of the raising current output circuit 654c.
[1109]
During the non-selection period t1, a control signal is applied to the control terminal S1 to turn off the switch 481a. In the selection period t2, the switch 481a is turned on (conducting state). In the on state, the program current Iw = IwH + IwL + IwK flows. When the switch 481a is turned off, no Iw current flows. Therefore, as shown in FIG. 258, the potential decreases as A in FIG. 256 (no change). Note that the channel width W of the analog switch 561 of the switch 481 is set to 10 μm or more and 100 μm or less. The W (channel width) of this analog switch needs to be 10 μm or more in order to reduce the on-resistance. However, if W is too large, the parasitic capacitance also increases. More preferably, the channel width W is preferably 15 μm or more and 60 μm or less.
[1110]
The switch 481b is a switch for controlling only the low gradation display. At the time of low gradation display (black display), the gate potential of the TFT 11a of the pixel 16 needs to be close to the anode voltage Vdd. Therefore, in black display, the potential of the source signal line 18 needs to be close to the anode voltage Vdd. In the black display, the program current Iw is small, and once the potential decreases as shown in A of FIG. 256, it takes a long time to return to the normal potential.
[1111]
Therefore, in the case of the low gradation display, the occurrence of the non-selection period t1 must be avoided. Conversely, in the high gradation display, since the program current Iw is large, there is often no problem even if the non-selection period t1 occurs. Therefore, in the present invention, in writing an image for high gradation display, both the switch 481a and the switch 481b are turned on even during the non-selection period. It is also necessary to cut off the raising current IwK. This is to achieve black display as much as possible. In image writing for low gradation display, the switch 481a is turned on in a non-selection period, and the switch 481b is turned off. The switch 481b is controlled by the terminal S2.
[1112]
Needless to say, in both the low gradation display and the high gradation display, the drive may be performed such that the switch 481a is turned off (non-conducting state) and the switch 481b is kept on (conducting) during the non-selection period t1. Of course, in both the low gradation display and the high gradation display, driving in which both the switch 481a and the switch 481b are turned off (non-conducting) during the non-selection period t1 may be performed.
[1113]
In any case, the switch 481 can be controlled by controlling the control terminals S1 and S2. The control terminals S1 and S2 are controlled by command control.
[1114]
For example, the control terminal S2 sets the time period t3 to “0” logic level so as to overlap the non-selection period t1. With this control, the state of A in FIG. 256 does not occur. When the gray level is equal to or higher than the black display level, the control terminal S1 is set to the logic level "0". Then, the raising current IwK stops, and good black display can be realized.
[1115]
The above embodiment has been described on the premise that one source driver IC 14 is mounted on the display panel. However, the present invention is not limited to this configuration. A configuration in which a plurality of source driver ICs 14 are stacked on one display panel may be employed. For example, FIG. 261 shows an embodiment of a display panel on which three source driver ICs 14 are mounted.
[1116]
As described in FIG. 56, FIG. 57, FIG. 245, and the like, the source driver IC 14 of the present invention includes, for example, at least two systems of a reference current in a low gradation region and a reference current in a high gradation region.
[1117]
As described with reference to FIG. 250, the current-driven source driver circuit (IC) 14 of the present invention includes a slave / master (S / M) terminal 2502 on the assumption that a plurality of source driver ICs 14 are used. . By setting the S / M terminal 2502 to the H level, the chip operates as a master chip, and outputs a reference current from a reference current output terminal (not shown). Of course, the logic of the S / M terminal may have the opposite polarity. Further, the switching may be performed by a command to the source driver IC 14. The reference current is transmitted on the cascade current connection line 2611. By setting the S / M terminal 2502 to L level, the source driver IC 14 operates as a slave chip and receives a reference current of the master chip from a reference current input terminal (not shown). This current becomes a current flowing to the INL and INH terminals in FIGS.
[1118]
The reference current is generated by a reference current generating circuit 1691 in the central part (middle part) of the source driver IC 14. The reference current of the master chip is adjusted and applied from the outside by an external resistor or a current step-type electronic volume arranged or arranged inside the IC.
[1119]
Note that a control circuit (such as a command decoder) and the like are also formed (arranged) in the center of the source driver IC 14. The reason why the reference current source is formed at the center of the chip is to minimize the distance between the reference current generation circuit and the program current output terminal.
[1120]
In the configuration of FIG. 261, the reference current is transmitted from the master chip 14b to the two slave chips (14a, 14c). The slave chip receives the reference current and generates parent, child, and grandchild currents based on the current. Note that the reference current passed by the master chip 14b to the slave chip is performed by passing current through a current mirror circuit. By performing the current transfer, the reference current is not shifted between the plurality of chips, and the dividing line on the screen is not displayed.
[1121]
FIG. 262 conceptually illustrates the positions of the reference current transfer terminals. A reference current signal line 2501 is connected to the signal input terminal 2621i, which is arranged at the center of the IC chip. The current applied to the reference current signal line 2501 is compensated for the temperature of the EL material. In addition, compensation is made by the deterioration of the life of the EL material.
[1122]
Each current source (471, 472, 473, 484) is driven in the chip 14 based on the current (voltage) applied to the reference current signal line 2501. This reference current is output as a reference current to the slave chip via the current mirror circuit. The reference current to the slave chip is output from a terminal 2621o. At least one terminal 2621o is arranged (formed) on the left and right of the reference current generation circuit 1691. In FIG. 262, two pieces are arranged (formed) on the left and right. This reference current is transmitted to the slave chip 14 via the cascade signal lines 2611a1, 2611a2, 2611b1, and 2611b2. Note that the circuit may be configured so that the reference current applied to the slave chip 14a is fed back to the master chip 14b to correct the shift amount.
[1123]
The current drive type EL display panel has a very small program current of 100 nA or less in black display. Therefore, if a parasitic capacitance exists in the source signal line 18 or the like, the charging and discharging of the parasitic capacitance cannot be performed in one horizontal scanning period (1H) (the effect of the parasitic capacitance cannot be sufficiently eliminated). Therefore, insufficient writing occurs. Insufficient writing causes a decrease in display contrast and a decrease in resolution.
[1124]
The parasitic capacitance includes the parasitic capacitance of the display area and the parasitic capacitance of the output circuit of the source driver IC14. The parasitic capacitance of the output circuit is mainly the parasitic capacitance 3751b of the protection diode 3751a connected to the internal wiring 3752 of the output stage, as shown in FIG. The protection diode 3751a is an important circuit as a countermeasure against static electricity of the source driver IC 14, but as shown in FIG. 375 (b), the protection diode 3751a is equivalent to a capacitor 3751b (parasitic capacitance). Note that the parasitic capacitance caused by a protection diode or the like is called a protection capacitance.
[1125]
When the source driver IC 14 outputs a voltage, even if the protection capacitance is relatively large, there is no effect because the output impedance of the source driver IC 14 is low. However, when the source driver IC 14 outputs a current, the magnitude of the protection capacitance greatly affects the time constant because the output impedance of the source driver IC 14 is high. That is, the program current Iw cannot be written to the pixel 16 within one horizontal scanning period (1H).
However, the protection diode cannot be deleted due to measures against static electricity or the like.
[1126]
The present invention solves this problem. FIG. 376 shows the embodiment. The protection diode 3751a as shown in FIG. 375 (a) is not formed. Instead, a switch 3761 (short circuit) for short-circuiting between adjacent source signal lines 18 is formed in the source driver IC 14. The short circuit 3761 is a very small switch. By switching, a MOS transistor is exemplified. In addition, a bipolar transistor or an analog switch including P-channel and N-channel transistors may be used. The W (channel width) and L (channel length) of the transistor are designed so that the switch exhibits a resistance value of 100 MΩ or more when in the open state. The switch 3761 is configured to be closed when the source driver IC 14 is formed (normally closed). A signal (voltage) applied to a control terminal (not shown) opens as shown in FIG. 377. The control terminal is connected to a gate terminal of a transistor included in the switch 3761.
[1127]
The embodiment in FIG. 378 is an embodiment in which a short-circuit portion 3781 is formed between the adjacent source signal lines 18. It is formed of a high impedance wiring of 100 MΩ or more. Although a small leak occurs between the adjacent source signal lines 18, the small current does not affect the program current Iw. The short-circuit portion is formed of polysilicon.
[1128]
FIG. 379 (a) shows an embodiment in which a complete short-circuit portion 3781 is formed between adjacent source signal lines 18. The short-circuit portion is formed by metal wiring or the like. Until the source driver IC 14 is mounted on the substrate 71, the short-circuit portion 3781 is left. After mounting, the substrate 71 and the source driver IC 14 are immersed in an etchant or the like, and the short-circuit portion 3781 is etched and separated. In the above embodiment, the short-circuit portion 3781 is separated by etching, but may be cut by irradiating the short-circuit portion 3781 with a laser or the like.
[1129]
FIG. 382 shows the embodiment. As described above, in the present invention, the base anode line 2631 is formed on the back surface of the source driver IC 14. Further, the base anode line 2631 is formed on the substrate 71 so as to shield the circuit forming portion from light in order to prevent the IC from malfunctioning due to a photo controller (see FIG. 102 and its description).
[1130]
In FIG. 382, a slit 3821 is provided in the base anode line 2631 at a position where the short-circuit portion 3781 is formed in the source driver IC 14. The slit 3821 is a portion through which light can pass. As shown in FIG. 383, a laser beam 3831 is incident from the slit 3821 to cut the short-circuit portion 3781. The wavelength of the laser beam is preferably around 1 μm. As a laser having this wavelength, a YAG laser is exemplified. Of course, other lasers may be used. For example, carbon dioxide laser, excimer laser, neon helium laser, white laser, dye laser and the like are exemplified. In addition, a light collected by an argon lamp or a xenon lamp may be used. That is, any material can be used as long as it has optical energy and can process wiring and the like.
[1131]
The laser light 3831 is transmitted through the glass substrate 71 and is applied to the short-circuit portion 3781 and the like. The laser beam 3831 enters from a slit 3821 formed in the base anode line 2631. Although the slit 3821 is formed, the invention is not limited to this. What is important is that the cut portion such as the short-circuit portion 3781 is configured to be processed by the laser light 3831 or the like.
[1132]
FIG. 380 shows an embodiment in which a protection diode 3751 connected to the internal wiring 3752 is formed. 375 is different from (a) of FIG. 375 in that a short-circuit portion (that is, a cut portion) 3781b is formed so that the protection diode 3751 can be separated from the internal wiring 3751a. Further, a short-circuit portion 3781a is formed or arranged so that the Vss voltage source and the Vdd voltage source can be disconnected. In FIG. 381, the cross section is marked with a cross. Note that the disconnection of the short-circuit portion 3781 has been described with reference to FIGS.
[1133]
One problem that arises when the organic EL display panel is modularized is the problem of the resistance of the layout (arrangement) of the anode wiring 2631 and the cathode wiring. In the organic EL display panel, the current flowing through the EL element 15 is large instead of the drive voltage of the EL element 15 being relatively low. Therefore, it is necessary to make the anode wiring and the cathode wiring that supply current to the EL element 15 thicker. As an example, even with a 2-inch class EL display panel, a current of 200 mA or more needs to flow through the anode wiring 2631 with a polymer EL material. Therefore, in order to prevent a voltage drop of the anode wiring 2631, it is necessary to lower the resistance of the anode wiring to 1Ω or less. However, in the array substrate 71, since the wiring is formed by thin-film deposition, it is difficult to reduce the resistance. Therefore, it is necessary to increase the pattern width. However, in order to transmit a current of 200 mA with almost no voltage drop, there is a problem that the wiring width becomes 2 mm or more.
[1134]
FIG. 273 shows a configuration of a conventional EL display panel. Built-in gate driver circuits 12a and 12b are formed (arranged) on the left and right of the display screen 50. The source driver circuit 14p is also formed by the same process as the TFT of the pixel 16 (built-in source driver circuit).
[1135]
The anode wiring 2631 is arranged on the right side of the panel. The Vdd voltage is applied to the anode wiring 2631. The width of the anode wiring 2631 is, for example, 2 mm or more. The anode wiring 2631 is branched from the lower end of the screen to the upper end of the screen. The number of branches is the number of pixel columns. For example, in a QCIF panel, 176 columns × RGB = 528 lines. On the other hand, the source signal line 18 is output from the built-in source driver 14p. The source signal lines 18 are arranged (formed) from the upper end of the screen to the lower end of the screen. The power supply wiring 2731 of the built-in gate driver circuit 12 is also arranged on the left and right sides of the screen.
[1136]
Therefore, the right frame of the display panel cannot be narrowed. At present, in display panels used for mobile phones and the like, it is important to narrow the frame. It is also important to make the left and right frames of the screen even. However, in the configuration of FIG. 273, it is difficult to narrow the frame.
[1137]
In order to solve this problem, in the display panel of the present invention, as shown in FIG. 274, the anode wiring 2631 is arranged (formed) on a position located on the back surface of the source driver IC 14 and on the array surface. The source driver circuit (IC) 14 is formed (manufactured) by a semiconductor chip and mounted on the substrate 71 by COG (chip-on-glass) technology. The anode wiring 2631 can be arranged (formed) in the source driver IC 14 because the back surface of the chip 14 has a space of 10 μm to 30 μm perpendicular to the substrate.
[1138]
As shown in FIG. 273, when the source driver circuit 14p is formed directly on the array substrate 71, the anode wiring (base anode line, anode) is formed below or above the source driver circuit 14p due to the problem of the number of masks, the problem of yield, and the problem of noise. It is difficult to form the voltage line and the basic anode line) 2631.
[1139]
As shown in FIG. 274, a common anode line 2642 is formed, and the base anode line 2631 and the common anode line 2642 are short-circuited by the connection anode line 2641. In particular, the point at which the connection anode line 2641 at the center of the IC chip is formed is a point. By forming the connection anode line 2641, the potential difference between the base anode line 2631 and the common anode line 2642 is eliminated. The point is that the anode wiring 2632 is branched from the common anode line 2642. By employing the above configuration, the layout of the anode wiring 2631 is eliminated as shown in FIG. 273, and the frame can be narrowed.
[1140]
The above items will be described in more detail with reference to other drawings. FIG. 263 is an explanatory diagram of a part of the display panel of the present invention. In FIG. 263, the dotted line is the position where the source driver IC 14 is arranged. That is, a base anode line (anode voltage line, that is, an anode wiring before branching) is formed (arranged) on the back surface of the source driver IC 14 and on the array substrate 71. In the embodiment of the present invention, it is assumed that the anode wiring 2631 before branching is formed on the back surface of the IC chip (12, 14), but this is for ease of explanation. For example, a cathode wiring or a cathode film before branching may be formed (arranged) instead of the anode wiring 2631 before branching. In addition, the power supply wiring 1051 of the gate driver circuit 12 may be arranged or formed.
[1141]
In the source driver IC 14, a current output (current input) terminal and a connection terminal 2633 formed in the array 71 are connected by COG technology. The connection terminal 2633 is formed at one end of the source signal line 18. The connection terminals 2633 are arranged in a staggered manner, such as 2633a and 2633b. A connection terminal 2633 is formed at one end of the source signal line, and a check terminal electrode is formed at the other end.
[1142]
In the present invention, the IC chip is a current-driven driver IC (a method of programming pixels with current), but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to an EL display panel (apparatus) on which a voltage-driven driver IC for driving pixels of a voltage program as shown in FIG. 43 is mounted.
[1143]
An anode wiring 2632 (branched anode wiring) is arranged between the connection terminals 2633a and 2633b. That is, an anode wiring 2632 branched from a thick, low-resistance base anode line 2631 is formed between the connection terminals 2633, and is arranged along 16 columns of pixels. Therefore, the anode wiring 2632 and the source signal line 18 are formed (arranged) in parallel. With the configuration (formation) as described above, the Vdd voltage can be supplied to each pixel without routing the base anode line 2631 to the side of the screen as shown in FIG.
[1144]
FIG. 264 is further specifically illustrated. 263 is different from FIG. 263 in that the anode wiring is not arranged between the connection terminals 2633, but is branched from a separately formed common anode line 2642. The common anode line 2642 and the base anode line 2631 are connected by a connection anode line 2641.
[1145]
FIG. 264 illustrates the state of the back surface as viewed from the perspective of the source driver IC 14. In the source driver IC 14, a current output circuit 654 for outputting a program current Iw to an output terminal 681 is arranged. Basically, the output terminal 681 and the current output circuit 654 are arranged regularly. At the center of the source driver IC 14, a circuit for producing a basic current of the parent current source and a control (control) circuit are formed. Therefore, the output terminal 681 is not formed at the center of the IC chip (because the current output circuit 654 cannot be formed at the center of the IC chip).
[1146]
In the present invention, the output terminal 681 is not formed on the IC chip at the central portion 654a in FIG. This is because there is no output circuit. In many cases, a control circuit or the like is formed in the center of an IC chip such as a source driver and an output circuit is not formed. The IC chip of the present invention focuses on this point, and does not form (arrange) the output terminal 681 at the center of the IC chip. Even when a control circuit or the like is formed in the center of an IC chip such as a source driver and an output circuit is not formed, a dummy pad is provided in the center to form an output terminal 681 (pad). It is common that it is. The common anode line 2641 is formed at this position (however, the common anode line 2641 is formed on the surface of the array substrate 71). The width of the connection anode line 2641 is set to 50 μm or more and 1000 μm or less. Further, the resistance (maximum resistance) value with respect to the length is set to 100Ω or less.
[1147]
By short-circuiting the base anode line 2631 and the common anode line 2642 with the connection anode line 2641, a voltage drop caused by a current flowing through the common anode line 2642 is suppressed as much as possible. In other words, the connection anode line 2641, which is a component of the present invention, effectively utilizes the fact that there is no output circuit at the center of the IC chip. Further, conventionally, the output terminal 681 formed as a dummy pad in the center of the IC chip is deleted, so that the dummy chip comes into contact with the connection anode line 2641, so that the IC chip is electrically affected. Is preventing that. However, when the dummy pad is electrically insulated from the base substrate (chip ground) of the IC chip and other components, there is no problem even if the dummy pad contacts the connection anode line 2641. Therefore, it goes without saying that the dummy pad may be formed at the center of the source driver IC 14.
[1148]
More specifically, the connection anode line 2641 and the common anode line 2642 are formed (arranged) as shown in FIG. First, the connection anode wire 2641 has a thick portion (2641a) and a thin portion (2641b). The thick portion (2641a) is for reducing the resistance value. The thin portion (2641b) is for forming a connection anode line 2641b between the output terminals 963 and connecting to the common anode line 2642.
[1149]
The connection between the base anode line 2631 and the common anode line 2642 is short-circuited not only at the center connection anode line 2641b but also at the left and right connection anode lines 2641c. Therefore, the common anode line 2642 and the base anode line 2631 are short-circuited by the three connection anode lines 2641. Therefore, even when a large current flows through the common anode line 2642, a voltage drop does not easily occur in the common anode line 2642. This is because the source driver IC 14 usually has a width of 2 mm or more, and the line width of the base anode line 2631 formed below the source driver IC 14 can be increased (impedance can be reduced). Therefore, since the low impedance base anode line 2631 and the common anode line 2642 are short-circuited at a plurality of points by the connection anode line 2641, the voltage drop of the common anode line 2642 is reduced.
[1150]
As described above, the voltage drop at the common anode line 2642 can be reduced because the base anode line 2631 can be arranged (formed) under the source driver IC 14 and the connection anode line 2641c is formed by using the left and right positions of the source driver IC 14. Can be arranged (formed), and the connection anode line 2641b can be arranged (formed) at the center of the source driver IC 14.
[1151]
In FIG. 267, a base anode line 2631 and a cathode power supply line (base cathode line) 2671 are stacked via an insulating film 2661. This laminated portion forms a capacitor (this configuration is called an anode capacitor configuration). This capacitor functions as a power supply pass capacitor. Therefore, a sudden current change of the base anode line 2631 can be absorbed. Further, by applying the above configuration, it can be used as a power supply pass capacitor of the source driver IC 14 and the like.
[1152]
The capacitance of the capacitor preferably satisfies the relationship of M / 200 ≦ C ≦ M / 10 when the display area of the EL display device is S square millimeter and the capacitance of the capacitor is C (pF). Further, it is preferable to satisfy the relationship of M / 100 ≦ C ≦ M / 20 or less. If C is small, it is difficult to absorb a change in current, and if C is large, the formation area of the capacitor becomes too large to be practical.
[1153]
In the embodiment shown in FIG. 267 and the like, the base anode line 2631 is arranged (formed) under the source driver IC 14, but it goes without saying that the anode line may be a cathode line. In FIG. 267, the base cathode line 2671 and the base anode line 2631 may be exchanged. The technical idea of the present invention is that a driver is formed of a semiconductor chip, the semiconductor chip is mounted on an array substrate 71 or a flexible substrate, and a power supply such as the EL element 15 or a ground potential (current) is supplied to the lower surface of the semiconductor chip. The point is to arrange (form) wiring and the like.
[1154]
Therefore, the semiconductor chip is not limited to the source driver 14, but may be the gate driver circuit 12 or the power supply IC 82. Further, a configuration is also included in which a semiconductor chip is mounted on a flexible substrate, and a power supply or a ground pattern such as the EL element 15 is wired (formed) on the flexible substrate surface and the lower surface of the semiconductor chip. Of course, both the source driver IC 14 and the gate driver IC 12 may be formed of semiconductor chips, and COG mounting may be performed on the substrate 71.
A power supply or ground pattern may be formed on the lower surface of the chip. Further, the power supply or the grant pattern to the EL element 15 is used, but the present invention is not limited to this, and a power supply wiring to the source driver 14 and a power supply wiring to the gate driver circuit 12 may be used. Further, the present invention is not limited to the EL display device, but can be applied to a liquid crystal display device. In addition, the present invention can be applied to a display panel such as an FED and a PDP.
The above is the same in other embodiments of the present invention.
[1155]
FIG. 265 shows another embodiment of the present invention. 263, 264, and 267 is different from FIG. 263 in that the anode wiring 2632 is arranged between the output terminals 2633, whereas in FIG. The point is that the connection anode line 2641d is branched and the common anode line 2642 is short-circuited. Another difference is that the thin connection anode line 2641d and the source signal line 18 connected to the connection terminal 2633 are stacked via an insulating film 2661.
[1156]
The anode line 2641d is connected to the base anode line 2631 by a contact hole 2651a, and the anode wiring 2632 is connected to the common anode line 2642 by a contact hole 2651b. Other points (connection anode lines 2641a, 2641b, 2641c, anode capacitor configuration, and the like) are the same as those in FIGS. 264 and 267, and thus description thereof is omitted.
[1157]
FIG. 266 is a cross-sectional view taken along line aa ′ of FIG. In FIG. 266 (a), the source signal lines 18 having substantially the same width are connected to each other, and the anode lines 2641d are stacked via the insulating film 2661a.
The thickness of the insulating film 2661a is greater than or equal to 500 angstroms and less than or equal to 3000 angstroms (Å). More preferably, the thickness is set to 800 Å to 2000 Å (オ ン). If the film thickness is small, the parasitic capacitance between the connection anode line 2641d and the source signal line 18 increases, and a short circuit between the connection anode line 2641d and the source signal line 18 is likely to occur, which is not preferable. If the thickness is large, a long time is required for forming the insulating film, and the manufacturing time is long and the cost is high. Further, it becomes difficult to form the upper wiring.
Note that the insulating film 2661 is made of the same material as an organic material such as a polybiphenyl alcohol (PVA) resin, an epoxy resin, a polypropylene resin, a phenol resin, an acrylic resin, or a polyimide resin. Inorganic materials are exemplified. In addition, it goes without saying that Al2O3, Ta2O3 and the like may be used. Further, as shown in FIG. 266 (a), an insulating film 2661b is formed on the outermost surface to prevent corrosion and mechanical damage of the wiring 2641 and the like.
[1158]
In FIG. 266 (b), a connection anode line 2641d having a smaller line width than the source signal line 18 is stacked on the source signal line 18 via an insulating film 2661a.
With the configuration described above, a short circuit between the source signal line 18 and the connection anode line 2641d due to a step of the source signal line 18 can be suppressed. In the configuration of FIG. 266 (b), the line width of the connection anode line 2641d is preferably smaller than the line width of the source signal line 18 by 0.5 μm or more. Further, it is preferable that the line width of the connection anode line 2641d be smaller than the line width of the source signal line 18 by 0.8 μm or more.
[1159]
In FIG. 266 (b), the connection anode line 2641d having a smaller line width than the source signal line 18 is stacked on the source signal line 18 via the insulating film 2661a. As shown in the figure, the source signal line 18 having a smaller line width than the connection anode signal line 2641d may be stacked on the connection anode line 2641d via the insulating film 2661a. Other items are the same as those of the other embodiments, and the description is omitted.
[1160]
FIG. 268 is a sectional view of the source driver IC 14 part. Basically, the configuration of FIG. 267 is used as a reference, but the same can be applied to FIGS. 264, 265, and the like. Or it can be applied analogously.
[1161]
FIG. 268 (b) is a cross-sectional view taken along AA ′ of FIG. 267. As is clear from FIG. 268 (b), no output pad 681 is formed (arranged) at the center of the IC chip 14. This output pad is connected to the source signal line 18 of the display panel. The output pad 681 has bumps (projections) formed by a plating technique or a nail head bonder technique. The height of the projection is set to be 10 μm or more and 40 μm or less. Of course, it goes without saying that the protrusions may be formed by a gold plating technique (electrolysis, electroless).
[1162]
The protrusion and each source signal line 18 are electrically connected via a conductive bonding layer (not shown). The conductive bonding layer is made of an epoxy-based or phenol-based adhesive as an adhesive, and a mixture of flakes such as silver (Ag), gold (Au), nickel (Ni), carbon (C), and tin oxide (SnO2). Or an ultraviolet curable resin.
The conductive bonding layer (connection resin) 2681 is formed on the bump by a technique such as transfer. Alternatively, the protrusion and the source signal line 18 are thermocompression-bonded with the ACF resin 2681. The connection between the projection or the output pad 681 and the source signal line 18 is not limited to the above method. Further, the film carrier technology may be used without mounting the source driver IC 14 on the array substrate. Further, it may be connected to the source signal line 18 or the like using a polyimide film or the like. FIG. 268 (a) is a cross-sectional view of a portion where the source signal line 18 and the common anode line 2642 overlap (see FIG. 266).
[1163]
An anode wiring 2632 is branched from the common anode line 2642. In the case of the QCIF + panel, the number of the anode wirings 2632 is 176 × RGB = 528. A Vdd voltage (anode voltage) illustrated in FIG. 1 and the like is supplied through the anode wiring 2632. When the EL element 15 is made of a low molecular material, a current of about 200 μA flows through one anode wiring 2632 at the maximum. Therefore, a current of about 100 mA at 200 μA × 528 flows through the common anode wiring 2642.
[1164]
Therefore, in order to keep the voltage drop across the common anode wiring 2642 within 0.2 (V), the resistance of the maximum path through which the current flows must be 2 Ω (assuming 100 mA flows) or less. In the present invention, since the connection anode lines 2641 are formed at three locations as shown in FIG. 267, the resistance value of the common anode line 2642 can be easily designed to be extremely small when the circuit is replaced with a concentrated distribution circuit. If a number of connection anode lines 2641d are formed as shown in FIG. 265, the voltage drop on the common anode line 2642 is almost eliminated.
[1165]
The problem is the effect of the parasitic capacitance (referred to as common anode parasitic capacitance) at the overlapping portion between the common anode line 2642 and the source signal line 18. Basically, in the current driving method, it is difficult to write the black display current if there is a parasitic capacitance in the source signal line 18 into which the current is written. Therefore, it is necessary to minimize the parasitic capacitance.
[1166]
The common anode parasitic capacitance needs to be at least 1/10 or less of the parasitic capacitance (referred to as display parasitic capacitance) generated in the display region by one source signal line 18. For example, if the display parasitic capacitance is 10 (pF), it must be 1 (pF) or less.
More preferably, it is required to be 1/20 or less (referred to as display parasitic capacitance).
If the display parasitic capacitance is 10 (pF), it must be 0.5 (pF) or less.
In consideration of this point, the line width of the common anode line 2642 (M in FIG. 271) and the thickness of the insulating film 2661 (see FIG. 269) are determined.
[1167]
The base anode line 2631 is formed (arranged) under the source driver IC 14. Needless to say, the line width to be formed is preferably as large as possible from the viewpoint of reducing the resistance. In addition, it is preferable that the base anode wiring 2631 has a light shielding function. This explanatory diagram is shown in FIG. 270. Needless to say, if the base anode wiring 2631 is formed with a predetermined thickness with a metal material, there is a light shielding effect. When the base anode line 2631 cannot be made thick, or when the base anode line 2631 is formed of a transparent material such as ITO, a light absorbing film or a light reflecting film is laminated on the base anode line 2631 or in a multilayer structure under the source driver IC 14 ( Basically, it is formed on the surface of the array 71). The light-shielding film (base anode line 2631) in FIG. 270 does not need to be a complete light-shielding film. The part may have an opening. Further, a material exhibiting a diffraction effect and a scattering effect may be used. Further, a light-shielding film made of an optical interference multilayer film may be formed or arranged so as to be stacked on the base anode line 2631.
[1168]
Of course, it is needless to say that a reflecting plate (sheet) and a light absorbing plate (sheet) made of metal foil, plate or sheet may be arranged, inserted or formed in the space between the array substrate 71 and the source driver IC 14. Further, the present invention is not limited to the metal foil, and it goes without saying that a reflecting plate (sheet) and a light absorbing plate (sheet) made of an organic material or an inorganic material, or a plate or sheet, may be arranged, inserted, or formed.
[1169]
Further, a light absorbing material or a light reflecting material made of gel or liquid may be injected or arranged in the space between the array substrate 71 and the source driver IC 14. Further, it is preferable that the light absorbing material or the light reflecting material made of the gel or liquid is cured by heating or light irradiation. Note that, here, for ease of explanation, the description will be made assuming that the base anode line 2631 is a light-shielding film (reflection film).
[1170]
As shown in FIG. 270, the base anode line 2631 may be formed on the surface of the array substrate 71 (the surface is not limited to the surface. Should not be incident.
Therefore, it goes without saying that the base anode wire 2631 and the like may be formed on the inner surface or inner layer of the substrate 71. In addition, by forming the base anode line 2631 (a structure or a structure functioning as a reflection film or a light absorption film) on the back surface of the substrate 71, if light can be prevented or suppressed from being incident on the source driver IC 14, The rear surface of the array substrate 71 may be used.
[1171]
In FIG. 270 and the like, the light-shielding film and the like are formed on the array substrate 71. However, the invention is not limited to this, and the light-shielding film and the like may be formed directly on the back surface of the source driver IC 14. In this case, an insulating film 2661 (not shown) is formed on the back surface of the source driver IC 14, and a light-shielding film or a reflective film is formed on the insulating film. In the case of a configuration in which the source driver circuit 14 is formed directly on the array substrate 71 (low-temperature polysilicon technology, high-temperature polysilicon technology, solid-phase growth technology, amorphous silicon technology), a light-shielding film, a light-absorbing film, The reflection film may be formed on the substrate 71, and the source driver circuit 14 may be formed (arranged) thereon.
[1172]
The source driver IC 14 is formed with a number of transistor elements such as a current source 484 for flowing a small current (a circuit forming portion 2701 in FIG. 270). When light is incident on a transistor element through which a minute current flows, a photoconductor phenomenon occurs, and the output current (program current Iw), the amount of parent current, the amount of child current, and the like become abnormal values (variation occurs, for example). In particular, in a self-luminous element such as an organic EL, since light generated from the EL element 15 is irregularly reflected in the substrate 71, strong light is emitted from a portion other than the display screen 50. When the emitted light is incident on the circuit forming portion 1021 of the source driver IC 14, a photoconductor phenomenon occurs. Therefore, the countermeasure against the photoconductor phenomenon is a countermeasure unique to the EL display device.
[1173]
In order to solve this problem, in the present invention, the base anode line 2631 is formed on the substrate 71 to shield light. The formation region of the base anode line 2631 covers the circuit forming portion 2701 as shown in FIG. As described above, by forming the light shielding film (base anode line 2631), the photoconductor phenomenon can be completely prevented. In particular, in the EL power supply line such as the base anode wiring 2631, a current flows and the potential slightly changes due to screen rewriting. However, since the amount of change in the potential changes little by little at the 1H timing, it can be regarded as a ground potential (meaning that the potential does not change). Therefore, the base anode line 2631 or the base cathode line exerts not only a light shielding function but also a shielding effect.
[1174]
In a self-luminous element such as an organic EL, light generated from the EL element 15 is irregularly reflected in the substrate 71, so that strong light is emitted from portions other than the display screen 50. In order to prevent or suppress the irregularly reflected light, as shown in FIG. 269, a light absorbing film 2691 is formed at a location (ineffective area) where light effective for image display does not pass (in contrast, the effective area is a display screen). 50 near it). The light absorbing film is formed on the outer surface of the sealing lid 85 (light absorbing film 2691a), the inner surface of the sealing lid 85 (light absorbing film 2691c), the side surface of the substrate 71 (light absorbing film 2691d), and image display of the substrate. Other than the region (light absorbing film 2691b). Note that the present invention is not limited to the light absorbing film 2691, and a light absorbing sheet may be attached or a light absorbing wall may be used. In addition, the concept of light absorption includes a method or structure for diverging light rather than scattering light, and in a broad sense also includes a method or structure for containing light by reflection.
[1175]
The light-absorbing film 2691 may be made of, for example, an organic material such as an acrylic resin containing carbon, a black pigment or pigment dispersed in an organic resin, or gelatin or casein black as in a color filter. Dyed with an acidic dye of the formula (1). In addition, a single fluoran dye that is black may be used by coloring, or a black color mixture of a green dye and a red dye may be used. Further, a PrMnO3 film formed by sputtering, a phthalocyanine film formed by plasma polymerization, and the like are exemplified.
[1176]
The above materials are all black materials, but the light absorbing film 2691 may be made of a material having a complementary color to the light color generated by the display element. For example, a light absorbing material for a color filter may be modified so as to obtain desired light absorbing characteristics and used. Basically, a dye obtained by dyeing a natural resin with a dye may be used as in the case of the above-described black absorbing material. Alternatively, a material in which a dye is dispersed in a synthetic resin can be used. The range of selection of the dye is wider than the black dye, and may be an appropriate one of azo dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, triphenylmethane dyes, and the like, or a combination of two or more thereof.
[1177]
Further, a metal material may be used as the light absorbing film. For example, hexavalent chromium is exemplified. Hexavalent chromium is black and functions as a light absorbing film. In addition, light scattering materials such as opal glass and titanium oxide may be used. This is because scattering of light is equivalent to absorbing light as a result.
[1178]
Note that the sealing lid 85 bonds the substrate 71 and the sealing lid 85 by using a sealing resin 2693 containing resin beads 2692 of 4 μm or more and 15 μm or less. The sealing lid 85 and the substrate 71 are attached with a sealing resin 2693 containing resin beads 2682. The lid 85 is arranged and fixed without applying pressure.
[1179]
In the embodiment of FIG. 267, the common anode line 2642 is shown (formed) near the source driver IC 14, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 271, it may be formed near the display screen 50. In addition, it is preferable to form them. This is because the portion where the source signal line 18 and the anode wiring 2632 are arranged (formed) in a short distance and in parallel is reduced. This is because if the source signal line 18 and the anode wiring 2632 are arranged in a short distance and in parallel, a parasitic capacitance occurs between the source signal line 18 and the anode wiring 2632. If the common anode line 2642 is arranged near the display screen 50 as shown in FIG. 271, the problem disappears. It is preferable that the distance K (see FIG. 271) between the screen display screen 50 and the common anode line 2642 be 1 mm or less.
[1180]
The common anode line 2642 is preferably formed of a metal material forming the source signal line 18 in order to reduce the resistance as much as possible. In the present invention, it is formed of a Cu thin film, an Al thin film, a laminated structure of Ti / Al / Ti, or a metal material (SD metal) made of an alloy or amman gum. Therefore, the portion where the source signal line 18 and the common anode line 2642 intersect is replaced with a metal material (GE metal) forming the gate signal line 17 in order to prevent a short circuit. The gate signal line is formed of a metal material having a Mo / W laminated structure.
[1181]
Generally, the sheet resistance of the gate signal line 17 is higher than the sheet resistance of the source signal line 18. This is common in liquid crystal display devices. However, in the organic EL display panel and in the current driving method, the current flowing through the source signal line 18 is as small as 1 to 5 μA. Therefore, even if the wiring resistance of the source signal line 18 is high, almost no voltage drop occurs, and a good image display can be realized. In the liquid crystal display device, image data is written to the source signal line 18 with a voltage. Therefore, if the resistance value of the source signal line 18 is high, an image cannot be written in one horizontal scanning period.
[1182]
However, in the current driving method of the present invention, even if the resistance value of the source signal line 18 is high (that is, the sheet resistance value is high), there is no problem. Therefore, the sheet resistance of the source signal line 18 may be higher than the sheet resistance of the gate signal line 17. Therefore, in the EL display panel of the present invention (conceptually, in a current driving type display panel or display device), as shown in FIG. 272, the source signal line 18 is formed (formed) of GE metal, and the gate is formed. The signal line 17 may be made (formed) of SD metal. This is the reverse configuration of the liquid crystal display panel.
[1183]
FIG. 275 shows a configuration in which a power supply wiring 2731 for driving the gate driver circuit 12 is arranged in addition to the configurations in FIGS. 267 and 271. The power supply wiring 2731 is routed from the right end of the display screen 50 of the panel to the lower side to the left end of the display screen 50. That is, the power supplies of the gate driver circuits 12a and 12b are the same.
[1184]
However, a gate driver circuit 12a that selects the gate signal line 17a (the gate signal line 17a controls the TFTs 11b and 11c) and a gate driver circuit 12b that selects the gate signal line 17b (the gate signal line 17b controls the TFT 11d, It is preferable to make the power supply voltage different from “controlling the current flowing through the EL element 15”. In particular, it is preferable that the amplitude (ON voltage-OFF voltage) of the gate signal line 17a is small. This is because as the amplitude of the gate signal line 17a decreases, the penetration voltage of the pixel 16 to the capacitor 19 decreases (see FIG. 1 and the like). On the other hand, the amplitude of the gate signal line 17b cannot be reduced because the EL element 15 needs to be controlled.
[1185]
Therefore, as shown in FIG. 276, the applied voltages of the gate driver circuit 12a are Vha (the off voltage of the gate signal line 17a) and Vla (the on voltage of the gate signal line 17a).
The voltages applied to the gate driver circuit 12a are Vhb (off voltage of the gate signal line 17b) and Vla (on voltage of the gate signal line 17b). It is assumed that Vla <Vlb. Note that Vha and Vhb may be substantially matched.
[1186]
The gate driver circuit 12 usually includes an N-channel transistor and a P-channel transistor. However, it is preferable to form only the P-channel transistor. This is because the number of masks required for manufacturing an array is reduced, and an improvement in manufacturing yield and an improvement in throughput are expected. Therefore, as exemplified in FIGS. 1 and 2, the transistors forming the pixels 16 are P-channel transistors, and the gate driver circuit 12 is also formed or configured by P-channel transistors. When the gate driver circuit is configured by the N-channel transistor and the P-channel transistor, the required number of masks is ten, but when the gate driver circuit is formed only by the P-channel transistor, the required number of masks is five.
[1187]
However, if the gate driver circuit 12 and the like are constituted only by the P-channel transistors, the level shifter circuit cannot be formed on the array substrate 71. This is because the level shifter circuit is composed of an N-channel transistor and a P-channel transistor.
[1188]
To solve this problem, in the present invention, the level shifter circuit function is built in the power supply IC 82. FIG. 277 shows the embodiment. The power supply IC 82 generates a drive voltage for the gate driver circuit 12, an anode and cathode voltage of the EL element 15, and a drive voltage for the source driver circuit 14.
[1189]
The power supply IC 82 needs to use a high withstand voltage semiconductor process in order to generate the anode and cathode voltages of the EL element 15 of the gate driver circuit 12. With this breakdown voltage, the level can be shifted to the signal voltage driven by the gate driver circuit 12.
[1190]
Therefore, the level shift and the driving of the gate driver circuit 12 are performed with the configuration of FIG. Input data (image data, command, control data) 2672 is input to the source driver IC 14. The input data also includes control data for the gate driver circuit 12. The source driver IC 14 has a withstand voltage (operating voltage) of 5 (V). On the other hand, the operating voltage of the gate driver circuit 12 is 15 (V). The signal output from the source driver circuit 14 and output to the gate driver circuit 12 needs to be level-shifted from 5 (V) to 15 (V). This level shift is performed by the power supply circuit (IC) 82. In FIG. 277, the data signal for controlling the gate driver circuit 12 is also the power supply IC control signal 2772.
[1191]
The power supply circuit 82 shifts the level of the input data signal 2772 for controlling the gate driver circuit 12 by a built-in level shifter circuit, and outputs it as a gate driver circuit control signal 2773 to control the gate driver circuit 12.
[1192]
Hereinafter, the gate driver circuit 12 according to the present invention, in which the gate driver circuit 12 built in the substrate 71 is composed of only P-channel transistors, will be described. As described above, the pixel 16 and the gate driver circuit 12 are formed only by P-channel transistors (that is, all transistors formed on the substrate 71 are P-channel transistors. Conversely, N-channel transistors are formed). This is because the number of masks required for manufacturing an array is reduced, and an improvement in manufacturing yield and an improvement in throughput are expected. In addition, since it is possible to improve only the performance of the P-channel transistor, the characteristics can be easily improved as a result. For example, the Vt voltage can be reduced (closer to 0 (V), etc.) and the Vt variation can be reduced more easily than in a CMOS structure (a configuration using P-channel and N-channel transistors).
[1193]
As an example, as shown in FIG. 274, in the present invention, the gate driver circuits 12 are arranged, formed, or configured on the left and right sides of the display screen 50 one by one (shift register). The gate driver circuit 12 and the like (including the transistor of the pixel 16) are described as being formed or constituted by a low-temperature polysilicon technology having a process temperature of 450 degrees Celsius or less, but the present invention is not limited to this. A high-temperature polysilicon technique with a process temperature of 450 degrees Celsius or higher may be used, or a TFT or the like formed using a semiconductor film grown by solid phase (CGS) may be used. In addition, it may be formed of an organic TFT. Further, the TFT may be formed or configured by amorphous silicon technology.
[1194]
One is a gate driver circuit 12a on the selection side. An on / off voltage is applied to the gate signal line 17a to control the pixel TFT 11. The other gate driver circuit 12b controls (turns on and off) a current flowing through the EL element 15.
[1195]
In the embodiment of the present invention, description will be made mainly by exemplifying the pixel configuration of FIG. 1, but the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can be applied to other pixel configurations such as FIGS. 2, 42, 43, 115, 116, and 117. Further, the configuration of the gate driver circuit 12 of the present invention or the driving method thereof exhibits more distinctive effects in combination with the display panel, the display device, or the information display device of the present invention. However, it goes without saying that a characteristic effect can be exerted in other configurations.
[1196]
In the embodiment of the present invention, the pixel configuration of FIG. 1 will be mainly described by way of example, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that another pixel configuration may be used. The configuration or arrangement of the gate driver circuit 12 described below is not limited to a self-luminous device such as an organic EL display panel. The present invention can be applied to a liquid crystal display panel, an electromagnetic floating display panel, or an FED (field emission display). For example, in a liquid crystal display panel, the configuration or method of the gate driver circuit 12 of the present invention may be employed for controlling the selection switching element of the pixel. When two phases are used for the gate driver circuit 12, one phase may be used for selecting a switching element of the pixel, and the other phase may be connected to one terminal of the storage capacitor in the pixel. This method is called independent CC driving. It is needless to say that the configurations described with reference to FIGS. 71 and 73 can be employed not only in the gate driver circuit 12 but also in the shift register circuit of the source driver circuit 14 and the like.
[1197]
FIG. 71 is a block diagram of the gate driver circuit 12 of the present invention. Although only four stages are shown for ease of description, basically, unit gate output circuits 711 corresponding to the number of gate signal lines 17 are formed or arranged.
[1198]
As shown in FIG. 71, in the gate driver circuit 12 (12a, 12b) of the present invention, four clock terminals (SCK0, SCK1, SCK2, SCK3), one start terminal (data signal (SSTA)), shift It is composed of signal terminals of two inversion terminals (DIRA and DIRB, which apply signals of opposite phases) for controlling the direction upside down. Further, the power supply terminal includes an L power supply terminal (VBB), an H power supply terminal (Vd), and the like.
[1199]
Since the pixel 16 is formed of a P-channel transistor, matching with the gate driver circuit 12 formed of a P-channel transistor is improved. P-channel transistors (the transistors 11b, 11c, and 11d in the pixel configuration of FIG. 1) are turned on by the L voltage. On the other hand, the gate driver circuit 12 also has the L voltage as the selection voltage. Although the P-channel gate driver can be understood from the configuration shown in FIG. 73, matching is good when the L level is the selected level. This is because the L level cannot be maintained for a long time. On the other hand, the H voltage can be held for a long time.
[1200]
By configuring the driving transistor (the transistor 11a in FIG. 1) for supplying a current to the EL element 15 with a P-channel, the cathode of the EL element 15 can be configured as a solid metal thin-film electrode. In addition, a current can flow to the EL element 15 in the forward direction from the anode potential Vdd. From the above, it is preferable that the transistor of the pixel 16 be P-channel and the transistor of the gate driver circuit 12 be P-channel. From the above, it is not merely a matter of design that the transistors (the driving transistor and the switching transistor) forming the pixel 16 of the present invention are formed by the P channel and the transistors of the gate driver circuit 12 are formed by the P channel. .
[1201]
Note that the level shifter (LS) circuit may be formed directly on the substrate 71. That is, a level shifter (LS) circuit is formed by N-channel and P-channel transistors. A logic signal from a controller (not shown) is boosted by a level shifter circuit directly formed on the substrate 71 so as to conform to the logic level of the gate driver circuit 12 formed by P-channel transistors. The boosted logic voltage is applied to the gate driver circuit 12.
[1202]
Note that the level shifter circuit may be formed of a semiconductor chip and mounted on the substrate 71 by COG. The source driver circuit 14 is formed of a semiconductor chip and mounted on the substrate 71 by COG. However, the source driver circuit 14 is not limited to being formed by a semiconductor chip, but may be formed directly on the substrate 71 using polysilicon technology.
[1203]
When the transistor 11 forming the pixel 16 is configured with a P channel, the program current flows in the direction from the pixel 16 to the source signal line 18. Therefore, the unit current circuit 484 (see FIGS. 56 and 57) of the source driver circuit needs to be formed with N-channel transistors. That is, the source driver circuit 14 needs to be configured to draw the program current Iw.
[1204]
Therefore, when the driving transistor 11a (in the case of FIG. 1) of the pixel 16 is a P-channel transistor, the source driver circuit 14 always configures the unit transistor 484 with an N-channel transistor so as to draw the program current Iw. In order to form the source driver circuit 14 on the array substrate 71, it is necessary to use both an N-channel mask (process) and a P-channel mask (process). To describe conceptually, the display panel (display device) of the present invention has a configuration in which the pixel 16 and the gate driver circuit 12 are configured by P-channel transistors, and the transistors of the source current of the source driver are configured by N channels.
[1205]
Therefore, the transistor 11 of the pixel 16 is formed by a P-channel transistor, and the gate driver circuit 12 is formed by a P-channel transistor. In this way, by forming both the transistor 11 and the gate driver circuit 12 of the pixel 16 with P-channel transistors, the cost of the substrate 71 can be reduced. However, the source driver 14 needs to form the unit transistor 484 with an N-channel transistor. Therefore, the source driver circuit 14 cannot be formed directly on the substrate 71. Therefore, the source driver circuit 14 is separately manufactured using a silicon chip or the like and mounted on the substrate 71. Note that the source driver circuit 14 is configured by a silicon chip, but the invention is not limited to this. For example, a large number of pieces may be simultaneously formed on a glass substrate by low-temperature polysilicon technology, cut into chips, and stacked on the substrate 71. Although the description has been made assuming that the source driver circuit is mounted on the substrate 71, the present invention is not limited to this. Any form may be used as long as the output terminal 681 of the source driver circuit 14 is connected to the source signal line 18 of the substrate 71. For example, a method of connecting the source driver circuit 14 to the source signal line 18 by TAB technology is exemplified. By separately forming the source driver circuit 14 on a silicon chip or the like, variation in output current can be reduced, and favorable image display can be realized. Further, cost reduction is possible.
[1206]
The configuration in which the selection transistor of the pixel 16 is formed by a P-channel transistor and the gate driver circuit is formed by a P-channel transistor is not limited to a self-luminous device (display panel or display device) such as an organic EL. For example, the present invention can be applied to a liquid crystal display device and an FED (field emission display).
[1207]
A common signal is applied to the inverting terminals (DIRA, DIRB) for each unit gate output circuit 711. As can be understood from the equivalent circuit diagram of FIG. 73, the inverting terminals (DIRA, DIRB) receive voltage values of opposite polarities. When reversing the scan direction of the shift register, the polarity of the voltage applied to the reversal terminals (DIRA, DIRB) is reversed.
[1208]
In the circuit configuration of FIG. 71, the number of clock signal lines is four. Four is the optimal number in the present invention, but the present invention is not limited to this. The number may be four or less or four or more.
[1209]
Inputs of the clock signals (SCK0, SCK1, SCK2, SCK3) are made different between adjacent unit gate output circuits 711. For example, in the unit gate output circuit 711a, the clock terminal SCK0 is input to the OC and the SCK2 is input to the RST. This state is the same for the unit gate output circuit 711c. In the unit gate output circuit 711b (the next unit gate output circuit) adjacent to the unit gate output circuit 711a, the clock terminal SCK1 is input to the OC and the SCK3 is input to the RST. Therefore, the clock terminal input to the unit gate output circuit 711 is such that SCK0 is input to OC, SCK2 is input to RST, and the next stage is that the clock terminal SCK1 is input to OC, SCK3 is input to RST, and the next stage is The clock terminals input to the unit gate output circuit 711 are alternately different, for example, SCK0 is input to OC, SCK2 is input to RST, and so on.
[1210]
FIG. 73 shows a circuit configuration of the unit gate output circuit 711. The transistors to be configured are composed of only the P channel. FIG. 74 is a timing chart for explaining the circuit configuration of FIG. 73. FIG. 72 is a timing chart for a plurality of stages in FIG. Therefore, the entire operation can be understood by understanding FIG. 73. The operation can be understood by understanding the timing chart of FIG. 74 with reference to the equivalent circuit diagram of FIG. 73 rather than the explanation in the text. Therefore, detailed description of the operation of each transistor is omitted.
[1211]
If a driver circuit configuration is created using only the P channel, it is basically possible to maintain the gate signal line 17 at the H level (Vd voltage in FIG. 73). However, it is difficult to maintain the L level (the VBB voltage in FIG. 73) for a long time. However, it can be sufficiently maintained for a short period of time such as when a pixel row is selected.
[1212]
When the switching transistors 11b and 11c of the pixel 16 are formed by P-channel transistors, the pixel 16 is selected at Vgh. The pixel 16 is in a non-selected state at Vgl. As described above, when the gate signal line 17a changes from on (Vgl) to off (Vgh), the voltage penetrates (penetration voltage). If the driving transistor 11a of the pixel 16 is formed of a P-channel transistor, the current will not flow through the transistor 11a due to the penetration voltage in the black display state. Therefore, good black display can be realized. It is difficult to realize a black display, which is a problem of the current driving method. However, when the gate driver circuit 12 is configured by a P-channel transistor, the ON voltage becomes Vgh. Therefore, matching with the pixel 16 formed by the P-channel transistor is good. 1, 2, 32, 113, and 116, the unit transistor 484 of the source driver circuit 14 is programmed from the anode voltage Vdd via the driving transistor 11a and the source signal line 18. It is important that the configuration is such that the current Iw flows. Therefore, configuring the gate driver circuit 12 and the pixel 16 with P-channel transistors, mounting the source driver circuit 14 on a substrate, and configuring the unit transistors 484 of the source driver circuit 14 with N-channel transistors has an excellent synergistic effect. Demonstrate.
[1213]
The same applies to FIG. 42 (b). In FIG. 42B, current does not flow into the unit transistor 484 of the source driver circuit 14 via the driving transistor 11b. However, the configuration is such that the program current Iw flows from the anode voltage Vdd to the unit transistor 484 of the source driver circuit 14 via the programming transistor 11a and the source signal line 18. Therefore, similarly to FIG. 1, the gate driver circuit 12 and the pixel 16 are constituted by P-channel transistors, the source driver circuit 14 is mounted on a substrate, and the unit transistors 484 of the source driver circuit 14 are constituted by N-channel transistors. Exerts an excellent synergistic effect.
[1214]
In response to the signal input to the IN terminal and the SCK clock input to the RST terminal, n1 changes, and n2 becomes an inverted signal state of n1. The potential of n2 and the potential of n4 have the same polarity, but the potential level of n4 is further lowered by the SCK clock input to the OC terminal. In response to this lowering level, the Q terminal is maintained at the L level during that period (ON voltage is output from the gate signal line 17). The signal output to the SQ or Q terminal is transferred to the next unit gate output circuit 711.
[1215]
In the circuit configurations of FIGS. 71 and 73, one gate signal line 17 is selected as shown in FIG. 75 (a) by controlling the timing of the signals applied to the IN (INA, INB) terminals and the clock terminals. 75 and the state of selecting the two-gate signal line 17 as shown in FIG. 75B can be realized using the same circuit configuration.
[1216]
In the gate driver circuit 12a on the selection side, the state shown in FIG. 75A is a driving method for simultaneously selecting one pixel row (51a) (normal driving). Also, the selected pixel row is shifted one row at a time. FIG. 75B shows a configuration in which two pixel rows are selected. This driving method is a simultaneous selection driving (a method of forming a dummy pixel row) for a plurality of pixel rows (51a, 51b) described with reference to FIGS. 27, 28, and 29. The selected pixel row is shifted by one pixel row, and two adjacent pixel rows are simultaneously selected. In particular, in the driving method of FIG. 75 (b), the pixel row 51b is precharged with respect to the pixel row (51a) holding the final video. Therefore, the pixel 16 becomes easy to write. That is, the present invention can be realized by switching between the two driving methods by the signal applied to the terminal.
[1217]
Although FIG. 75 (b) shows a method of selecting 16 rows of adjacent pixels, as shown in FIG. 76, 16 rows of pixels other than the adjacent rows may be selected. This is an example in which a pixel row at a position apart from the row is selected). In the configuration shown in FIG. 73, control is performed by a set of four pixel rows. It is possible to control whether one pixel row is selected or four consecutive pixel rows are selected from the four pixel rows. This is a limitation of using four clocks (SCK). If the number of clocks (SCK) is eight, control can be performed with a set of eight pixel rows.
[1218]
The operation of the gate driver circuit 12a on the selection side is the operation of FIG. As shown in FIG. 75A, one pixel row is selected, and the selected position is shifted one pixel row at a time in synchronization with one horizontal synchronization signal. As shown in FIG. 75 (b), two pixel rows are selected, and the selected position is shifted one pixel row at a time in synchronization with one horizontal synchronization signal.
In (a) of FIG. 279, one pixel row can be selected as a set of four pixel rows (one pixel row is selected in a set of four pixel rows. Input state and shift state). In (b) of FIG. 279, it is possible to select two consecutive pixel rows in a set of four pixel rows. (In a set of four pixel rows, two pixel rows are selected. It is determined by the data input state and the shift state). Further, according to the present invention, a set of pixel rows equal to the number of clocks is set, and in this set of pixel rows, the number of one pixel row or half or less of the set of pixel rows (for example, a set of four pixel rows is used. , 4/2 = 2 pixel rows). Therefore, an unselected pixel row always occurs in a set of pixel rows.
In the method of selecting one pixel row, the program current Iw flows through one pixel 16 as shown in FIG. The driving method for simultaneously selecting two pixel rows is the same as the driving method described with reference to FIGS. The program current Iw is divided into two pixel rows and written into the pixels 16 as shown in FIG. However, it is not limited to this. For example, as shown in FIG. 278 (b), a configuration may be adopted in which a current of the program current Iw × 2 is applied and the same current flows to the two selected pixels (16a, 16b).
[1219]
The operation of the gate driver circuit 12a on the selection side is the operation of FIG. As shown in FIG. 75A, one pixel row is selected, and the selected position is shifted one pixel row at a time in synchronization with one horizontal synchronization signal. As shown in FIG. 75 (b), two pixel rows are selected, and the selected position is shifted one pixel row at a time in synchronization with one horizontal synchronization signal.
[1220]
FIG. 279 is an explanatory diagram illustrating the operation of the gate driver circuit 12b that controls the gate signal line 17b that turns on and off the EL element 15. (A) of FIG. 279 shows a state in which an ON voltage is applied to the gate signal line 17b of one pixel row to a set of four pixel rows (hereinafter, such a set of pixel rows is referred to as a pixel row set). The position of the display pixel row 53 is shifted one pixel row at a time in synchronization with the horizontal synchronization signal (HD). Of course, an on-voltage is applied to the gate signal line 17b corresponding to one pixel row in the four-pixel row group (an off-voltage is applied to the gate signal lines 17b corresponding to the other three pixel rows) or four pixels Whether the off voltage is applied to all of the row sets (the off voltage is applied to the gate signal lines 17b corresponding to the four pixel rows) can be arbitrarily selected. Since the shift register has the configuration, the set selection state is shifted in synchronization with the horizontal synchronization signal.
[1221]
(B) of FIG. 279 shows a state in which an ON voltage is applied to the gate signal lines 17b of two pixel rows of a four-pixel row set. The position of the display pixel row 53 is shifted one pixel row at a time in synchronization with the horizontal synchronization signal (HD). Of course, an ON voltage is applied to the gate signal lines 17b corresponding to two pixel rows in the four pixel row set (an OFF voltage is applied to the gate signal lines 17b corresponding to the other two pixel rows) or four pixels Whether the off voltage is applied to all of the row sets (the off voltage is applied to the gate signal lines 17b corresponding to the four pixel rows) can be arbitrarily selected. Since the shift register has the configuration, the set selection state is shifted in synchronization with the horizontal synchronization signal.
[1222]
FIG. 279 (a) shows a state in which an ON voltage is applied to the gate signal line 17b of one pixel row in a four pixel row set. (B) of FIG. 279 shows a state in which an ON voltage is applied to the gate signal lines 17b of two pixel rows of a four-pixel row set. However, the present invention is not limited to this configuration (system). For example, an on-voltage may be applied to the gate signal line 17b of one pixel row for a set of six pixel rows.
[1223]
FIG. 280 shows the state of the voltage output to the gate signal line 17b in the driving state shown in FIG. As described above, the suffixes described in parentheses of the signal lines 17b indicate pixel rows. Note that, for ease of explanation, the pixel row starts from (1). The numbers at the top of the table indicate the numbers of the horizontal scanning periods.
[1224]
As shown in FIG. 280, the gate signal lines 17b (1) to 17b (4) and the gate signal lines 17b (5) to 17b (8) have the same waveform. That is, the same operation is performed in the 4-pixel row set.
FIG. 281 shows the state of the voltage output to the gate signal line 17b in the driving state of FIG. 279 (b). As shown in FIG. 281, the gate signal lines 17b (1) to 17b (4) and the gate signal lines 17b (5) to 17b (8) have the same waveform. That is, the same operation is performed in the 4-pixel row set.
[1225]
In the embodiment of FIG. 279, the brightness of the display screen 50 can be adjusted at any time by increasing or decreasing the number of pixels in the display state. In the case of the QCIF + panel, the number of vertical pixels is 220 dots. Therefore, in (a) of FIG. 279, 220/4 = 55 pixel rows can be displayed. That is, in the white raster display, the maximum brightness is obtained when 55 pixel rows are displayed. The brightness of the screen is determined by changing the number of display pixel rows from 55 lines to 54 lines to 53 lines to 52 lines to 51 lines to 5 lines to 4 lines to 3 lines to 2 lines to 1 line to 0 lines. , The display screen can be darkened. Conversely, by changing 0 → 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → ... 50 → 51 → 52 → 53 → 54 → 55 , Can make the screen brighter. Therefore, multi-step brightness adjustment can be realized.
[1226]
In this brightness adjustment, the brightness of the screen is proportional to the number of display pixels, and the change is linear. In addition, there is no change in the gamma characteristic corresponding to brightness (the number of tones is maintained whether the screen is bright or dark).
[1227]
In the above embodiment, the number of display pixel rows for adjusting the brightness of the display screen 50 is changed every line. However, the present invention is not limited to this. 54 → 52 → 50 → 48 → 46 → 6 → 4 → 2 → 0 Alternatively, the number may be changed from 55 lines → 50 lines → 45 lines → 40 lines → 35 lines →... 15 lines → 10 lines → 5 lines → 0 lines.
[1228]
Similarly, in FIG. 279 (b), 220/2 = 110 pixel rows can be displayed on the QCIF + panel. That is, in the white raster display, the maximum brightness is obtained when 110 pixel rows are displayed. The screen brightness is as follows: the number of display pixel rows is 110 → 108 → 106 → 104 → 102 → ... 10 → 8 → 6 → 4 → 2 → 0 , The display screen can be darkened. On the other hand, by changing 0 → 2 → 4 → 6 → 8 → 10 → ... 100 → 102 → 104 → 106 → 108 → 110 , Can make the screen brighter. Therefore, multi-step brightness adjustment can be realized. Note that the number of display pixel rows for adjusting the brightness of the display screen 50 is changed every two lines, but is not limited to this. The number may be every four, or four or more. Also, in order to adjust the brightness, it is preferable to thin out the display pixel rows so as to disperse as much as possible, instead of focusing on one place. This is for suppressing the generation of flicker.
[1229]
The brightness adjustment is performed not in the unit of the number of pixel rows (the driving of turning on or off the pixel rows for substantially the entire horizontal scanning period) but also in the lighting time per horizontal scanning period. Can be. That is, the brightness of the display screen is adjusted by lighting a part of one horizontal scanning period (for example, a period of 1/8 of 1H and a period of 15/16 of 1H).
[1230]
This adjustment (control) is performed using the main clock (MCLK) of the display panel. For QCIF + panels, MCLK is about 2.5 MHz. That is, 176 clocks can be counted in one horizontal scanning period (1H). Therefore, by counting the MCLK and controlling the period during which the on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b based on the count value, the EL element 15 of each pixel row can be turned on and off.
[1231]
Specifically, in the timing charts shown in FIGS. 72 and 74, it can be realized by controlling the position of the clock (SCK) at the L level and the L level period. The shorter the period during which SCK is at L level, the shorter the period during which the output Q terminal is at L level (Vgl).
[1232]
In the driving method shown in FIG. 279 (a), as shown in FIG. 282, the period in which Vgl (ON voltage) is symmetrically shorter in the 1H period is shortened. In FIG. 282, (a) is a period during which Vgl (ON voltage) is output during the entire 1H period (however, in the configuration of the P-channel gate driver circuit 12 in FIG. 73, an L level output is performed during the entire 1H period). It is impossible to perform the following operation.A period of the Vgh voltage (off voltage) occurs between 1H and the next 1H. FIG. 282 is shown as (a) in FIG. ing.
[1233]
Similarly, FIG. 282 (b) shows that the period during which Vgl is output to the gate signal line 17b is shorter than MCLK by 2 clocks (compared to (a)). . Further, FIG. 282 (c) shows that the period during which Vgl is output to the gate signal line 17b is shorter than MCLK by two clocks (compared to (b)). Hereinafter, the description is omitted because it is the same.
In the driving method shown in FIG. 279 (b), as shown in FIG. 283, the period during which Vgl (on voltage) is left and right symmetrically in the 2H period is shortened. In FIG. 283, (a) is a period in which Vgl (on voltage) is output during the entire 1H period (however, in the configuration of the P-channel gate driver circuit 12 in FIG. 73, an L level output is output during the entire 2H period). A period of the Vgh voltage (off voltage) occurs between 2H and the next 2H, which is the same as in FIG.
[1234]
Similarly, FIG. 283 (b) shows that the period during which Vgl is output to the gate signal line 17b is shorter by 2 clocks (compared to (a)) with MCLK in the 2H period. Is shown. Further, FIG. 283 (c) shows that the period during which Vgl is output to the gate signal line 17b is shorter by two clocks of MCLK (compared to (b)). Hereinafter, the description is omitted because it is the same.
[1235]
If the clock is adjusted by slightly changing the configuration of the gate driver circuit 12, the application period of the gate signal line 17b in FIG. 282 can be continuously performed for 2H periods as shown in FIG.
[1236]
In FIGS. 13 and 14, the driving method for solving moving image blur has been described.
In this method, the image is intermittently displayed, so that the outline of the image is not blurred and a good display state can be realized. In other words, a display state close to that of a CRT is realized, and good moving image display is realized.
[1237]
Even with the driving method shown in FIG. 279, good moving image display can be realized. However, in FIG. 13, the display area 53 is continuous and the non-display area 52 is also continuous, whereas in FIG. 279, the display area 53 is not continuous. Whether the ON voltage is applied to one pixel row in the 4-pixel row set ((a) in FIG. 279) or the ON voltage is applied to two consecutive pixel rows in the 4-pixel row set ((b) in FIG. 279) This is because the display state is set. Of course, by changing or improving the circuit configurations illustrated in FIGS. 71 and 73, the display pixel row for the clock (SCK) can be changed or changed. For example, display can be performed with one pixel line skipped. In addition, it is also possible to light up by skipping six pixel rows. However, in a driver circuit (shift register) constituted or formed by P-channel transistors, a non-lighted display pixel row 52 is arranged (inserted) at least between the display pixel rows 53.
[1238]
FIG. 285 shows a driving method for displaying a moving image when the gate driver circuit 12 is formed with the P channel as shown in FIG. As described above, in order to prevent image display deterioration due to moving image blur, it is necessary to perform intermittent display. That is, it is necessary to insert black (display a black or low-luminance display screen). It is driven (displayed) like a CRT display. That is, when an image is displayed on an arbitrary pixel row, black (low luminance) display is performed after a predetermined period of display. This pixel row blinks (image display and non-display (black display or low-luminance display) are alternately repeated). The black display period needs to be 4 msec or more. Alternatively, black display (low-brightness display) is performed for a period of 1/4 or more of one frame (one field). Preferably, black display (low-brightness display) is performed for a half or more of one frame (one field) or more. This condition depends on the afterimage characteristics of the human eye. That is, the image that blinks faster than the predetermined cycle appears to be continuously lit due to the afterimage characteristics of the human eye. This leads to video blur. However, an image blinking later than a predetermined period visually appears to be continuous, but a non-lighting (black display) state inserted therebetween can be recognized, and the display image becomes It is a jumpy state (although it doesn't look strange visually). For this reason, in moving image display, images are skipped, and image blur does not occur. That is, there is no moving image blur.
[1239]
In (a) of FIG. 285, in the area A, one pixel row is displayed (lit) in four pixel rows. Therefore, the light is lit once in four horizontal scanning periods (4H) (lighted during the 1H period in the 4H period). This period (period from the time when the pixel row is turned on to the time when the pixel row is turned off to the time when it is turned on) is 4 msec or less. Therefore, to the human eye, it looks as if the image is displayed completely continuously (an arbitrary pixel row is constant and there is not much difference from being lit). In the area B of FIG. 285 (a), black is inserted (low-brightness display) so as to be 4 msec or more, preferably 8 msec or more after the pixel row is displayed until the next display. Therefore, images are skipped, and good moving image display can be realized.
[1240]
In the above description, the region A or the region B has been described. However, the above items are for ease of description. In FIG. 285, the area A is sequentially scanned in the direction of the arrow (from top to bottom of the screen). Just like scanning an electron beam on a CRT. That is, the image is sequentially rewritten (see FIG. 286 for (a) in FIG. 285. Scanning (driving) is performed as shown in (a) → (b) → (c) → (a) in FIG. 286. (See FIG. 287 for (b) of FIG. 285. Scanning (driving) is performed as in (a) → (b) → (c) → (a) of FIG. 287).
[1241]
As described above, in the driving method of the present invention, an arbitrary pixel row is displayed for 4Hsec (preferably 8msec) or more for one field (one frame) in FIG. In the other period (the remaining period of one field (one frame)), the non-lighting state (black display (black insertion) or low luminance display) is continuously maintained. Therefore, for ease of explanation, the term is described as the area A or the area B, but from the viewpoint of time, it is more appropriate to express the term as the period A or the period B. That is, the region A (period A) is a period during which images are continuously lit, and the region B (period B) is a period during which the pixel rows (screen 50) are intermittently displayed.
The same applies to FIG. 285 (b) or other embodiments of the present invention.
[1242]
In FIG. 285 (b), the two pixel rows are continuously turned on, and the two pixel rows are subsequently turned off. That is, in the region A (period A), lighting is repeated for 2H, and non-lighting is repeated for 2H. In the B region (B period), the non-lighting state is continuously maintained for a predetermined period. In the driving method shown in FIG. 285 (b), the area A is apparently in a continuous display state, and the area B is apparently intermittent.
[1243]
As described above, according to the driving method of the present invention, when a display state is observed by focusing on an arbitrary pixel row (pixel), a period of less than 4 msec (or a period of less than 1/4 of one frame (one field)) A first period in which image display and non-display (black display or low-brightness display below a predetermined level) are repeated at least once or more, and the pixel row (pixel) is switched from a display state to non-display (black display or low-level display below predetermined level) A second period (or a period of 1/4 or more of one frame (one field)) in which the display state is changed to the next display state is 4 msec or more. By performing the above-described driving, good moving image display can be realized, and the configuration of the control circuit (such as the gate driver circuit 12) is easy, so that cost reduction can be realized.
[1244]
Also in FIG. 285, the brightness of the screen 50 can be adjusted (changed) by changing the number of lighting pixel rows (similar to FIG. 279, the number of display pixels 53 may be changed or adjusted). In addition, by changing the ratio of the black insertion area (area B in FIG. 285), it is possible to achieve an optimum state according to the image display state. For example, in a still image, the B region should be prevented from becoming long. This is because it causes flicker. In the case of a still image, the display pixel rows 53 should be dispersedly displayed (arranged in the screen 50). For example, in the case of a QCIF + panel, the number of pixel rows is 220. Among them, if a 55-pixel row is displayed as a still image, 220/44 = 4, so one pixel row may be displayed every 4 pixel rows. To display 10 pixel rows out of 220 pixel rows, one pixel row may be displayed in 220/10 = 22 pixel rows. In FIG. 285, the number of the B region (B period) is one, but it is not limited to this, and it goes without saying that it may be divided or dispersed into two or more (a plurality).
[1245]
However, in (a) of FIG. 285, only display of whether or not to light one pixel row in a four-pixel row set can be realized. Therefore, one pixel row cannot be turned on for every 22 pixel rows. Therefore, four pixel row sets are displayed five times = one pixel row is displayed in 20 pixel rows (that is, one pixel row is displayed in 20 pixel rows. In other words, four of the four pixel row sets have no pixel rows at all). Instead of the lighting state, one pixel row of one pixel row set is turned on).
The remaining 20 pixel rows (220−4 × 5 = 200) are all turned off. In other words, in the present invention, the number of pixel rows in a block (pixel) within a combination (block) of the pixel row sets is defined as the number of the pixel rows in the combination (block or restriction) as one unit. Control of whether or not to do so. The above items are applied to FIG. 285 (b) and also to other embodiments of the present invention.
[1246]
In the case of displaying a moving image, as described in FIG. 285, it is necessary to insert black for at least 4 msec or more. Also, by changing the ratio of black insertion (continuous time of black display, black display area with respect to the display screen), the moving image display state can be changed (adjusted to the optimum state). For very high-speed moving image display (such as when the image moves rapidly), it is preferable to increase the black insertion area. At this time, the decrease in the luminance due to the decrease in the number of pixels for displaying the image is dealt with by increasing the emission luminance of one pixel row. In addition, it is preferable that the period during which the black display is continued be lengthened. If the ratio of the moving image display area to the entire screen is relatively small, or if the moving image moves relatively slowly, the ratio of black insertion may be reduced. In this case, the increase in the display luminance due to the increase in the number of lighting pixel rows 53 can be easily adjusted by reducing the light emission luminance per pixel row. This is because this adjustment can be changed by the program current Iw or the like. Alternatively, the black insertion period may be dispersed into a plurality of periods. Flicker is reduced and good image display can be realized.
[1247]
By changing or adjusting the black insertion state even in the moving image display as described above, a more optimal image display can be realized. Needless to say, the above items are also applied to the following embodiments.
Moving image detection (ID detection) of the input video signal is performed, and in the case of a moving image or an image having many moving images, the driving method (intermittent display by black insertion) in FIG. 285 is performed. In the case of a still image, the driving method shown in FIG. 279 (the lighting pixel row positions are dispersed as much as possible) is implemented. Of course, the switching may be performed according to the use of the display panel or the display device of the present invention. For example, in the case of a still image such as a computer monitor, the driving method shown in FIG. 279 is adopted. In the case of an AV application such as a television, the driving method shown in FIG. 285 is adopted. This switching of the driving method can be easily changed based on the SSTA data of the gate driver circuit 12b. This is because it only controls the TFT that turns on and off the current flowing through the EL element 15 in FIG. Switching between FIG. 285 and FIG. 279 (corresponding to video or still image, or more video or still image), a switch that can be operated by the user may be implemented according to the situation, The present invention may be implemented by the display panel manufacturer. Further, the surrounding environment state may be detected using a photo sensor or the like, and the switching may be performed automatically. Further, a control signal (switching signal) may be pre-loaded on the video signal received by the present invention, and the display state (driving method) may be switched by detecting the control signal.
[1248]
FIG. 288 shows an output waveform of the gate signal line 17b in the case of the driving method shown in FIG. In the pixel configuration in FIG. 1, the TFT 11 d is turned on / off by an on / off signal (Vgh is an off voltage, Vgl is an on voltage) applied to the gate signal line 17 b, and a current flowing through the EL element 15 is turned on and off. In FIG. 1, the upper part shows the horizontal scanning period, and the symbol L indicates the number of pixel rows L (L = 220 in the case of the QCIF + panel). In FIGS. 279 and 285, the driving method of the present invention is not limited to the pixel configuration in FIG. For example, it goes without saying that the present invention can be applied to other pixel configurations (FIG. 54 and the like).
[1249]
As can be seen from FIG. 288, in the A period (A region), the ON voltage (Vhl) is applied to each gate signal line 17b at a rate of 1H period to 4H period. In the period B (region B), the off-voltage (Vgh) is continuously applied. Therefore, no current flows through the EL element 15 during this period. Then, the ON voltage position of each gate signal line 17b is scanned one pixel row at a time.
[1250]
In the above embodiment, scanning is performed one pixel row at a time, but the present invention is not limited to this. For example, in interlaced scanning, scanning is performed skipping one pixel line. That is, even-numbered pixel rows are scanned in the first frame. In the second frame, the odd pixel rows are scanned. When rewriting the first frame, the image written in the second frame is held as it is. However, a blinking operation is performed (it does not need to be performed). When rewriting the second frame, the image written in the first frame is kept as it is. Of course, the blinking operation may be performed as in the embodiment of FIG.
[1251]
In the interlaced scanning, one field is usually a CRT with two frames. However, the present invention is not limited to this. For example, 4 frames = 1 field may be used. In this case, in the first frame, the image of (4N + 1) pixel rows (where N is the above integer) is rewritten. In the second frame, the image of the (4N + 2) pixel row is rewritten. In the next third frame, the image of the (4N + 3) pixel row is rewritten. In the last fourth frame, the image of the (4N + 4) pixel row is rewritten. As described above, in the present invention, writing to a pixel row is not limited to only sequential scanning. The above is also applied to other embodiments. Further, in the present invention, the interlaced scanning means a wide and general interlaced scanning, and is not limited to 2 frames = 1 field. That is, a plurality of frames = 1 field.
[1252]
Note that in FIGS. 288 and 289 as well, controlling the current flowing through the EL element 15 during one horizontal scanning period (1H) or a plurality of horizontal scanning periods as shown in FIGS. It is needless to say that the driving method for adjusting the brightness of the display screen 50 can be used together with the control method.
[1253]
289 shows the waveform applied to the gate signal line 17b in FIG. 285 (b), similarly to FIG. 288. The difference from FIG. 288 is that in the period A (region A, see FIG. 279 (b)), the ON voltage (Vgl) is applied to each gate signal line 17b for two horizontal scanning periods (2H). After that, the off voltage (Vgh) is applied for a period of 2H. The ON voltage and the OFF voltage are alternately repeated. In the period B (region B), an off-voltage is continuously applied. The application position of the ON voltage of each gate signal line 17b is scanned every 1H.
[1254]
FIG. 288 shows the output waveform of the gate signal line 17b in the case of the driving method shown in FIG. In the pixel configuration in FIG. 1, the TFT 11 d is turned on / off by an on / off signal (Vgh is an off voltage, Vgl is an on voltage) applied to the gate signal line 17 b, and a current flowing through the EL element 15 is turned on and off. In FIG. 1, the upper part shows the horizontal scanning period, and the symbol L indicates the number of pixel rows L (L = 220 in the case of the QCIF + panel). In FIGS. 279 and 285, the driving method of the present invention is not limited to the pixel configuration in FIG. For example, it goes without saying that the present invention can be applied to other pixel configurations (FIG. 54 and the like).
[1255]
As can be seen from FIG. 288, in the A period (A region), the ON voltage (Vhl) is applied to each gate signal line 17b at a rate of 1H period to 4H period. In the period B (region B), the off-voltage (Vgh) is continuously applied. Therefore, no current flows through the EL element 15 during this period. Then, the ON voltage position of each gate signal line 17b is scanned one pixel row at a time.
[1256]
In the above embodiment, scanning is performed one pixel row at a time, but the present invention is not limited to this. For example, in interlaced scanning, scanning is performed skipping one pixel line. That is, even-numbered pixel rows are scanned in the first frame. In the second frame, the odd pixel rows are scanned. When rewriting the first frame, the image written in the second frame is held as it is. However, a blinking operation is performed (it does not need to be performed). When rewriting the second frame, the image written in the first frame is kept as it is. Of course, the blinking operation may be performed as in the embodiment of FIG.
[1257]
In the interlaced scanning, one field is usually a CRT with two frames. However, the present invention is not limited to this. For example, 4 frames = 1 field may be used. In this case, in the first frame, the image of (4N + 1) pixel rows (where N is the above integer) is rewritten. In the second frame, the image of the (4N + 2) pixel row is rewritten. In the next third frame, the image of the (4N + 3) pixel row is rewritten. In the last fourth frame, the image of the (4N + 4) pixel row is rewritten. As described above, in the present invention, writing to a pixel row is not limited to only sequential scanning. The above is also applied to other embodiments. Further, in the present invention, the interlaced scanning means a wide and general interlaced scanning, and is not limited to 2 frames = 1 field. That is, a plurality of frames = 1 field.
[1258]
Note that in FIGS. 288 and 289 as well, controlling the current flowing through the EL element 15 during one horizontal scanning period (1H) or a plurality of horizontal scanning periods as shown in FIGS. It is needless to say that the driving method for adjusting the brightness of the display screen 50 can be used together with the control method.
[1259]
289 shows the waveform applied to the gate signal line 17b in FIG. 285 (b), similarly to FIG. 288. The difference from FIG. 288 is that in the period A (region A, see FIG. 279 (b)), the ON voltage (Vgl) is applied to each gate signal line 17b for two horizontal scanning periods (2H). After that, the off voltage (Vgh) is applied for a period of 2H. The ON voltage and the OFF voltage are alternately repeated. In the period B (region B), an off-voltage is continuously applied. The application position of the ON voltage of each gate signal line 17b is scanned every 1H. Other items are the same as or similar to those in FIG. 288, and a description thereof will not be repeated.
[1260]
In the above-described embodiment, the driving method in which the area A and the area B are mixed in the display screen 50 is used. That is, in any period of the screen display state, the area A always includes the area B (the location of the area A is different, of course). This means that there is an A period and a B period within one field (one frame, that is, a screen rewriting cycle). However, in order to improve the display of a moving image, black insertion (black display or low-luminance display) may be performed. Therefore, the driving method is not limited to the driving method shown in FIG.
[1261]
For example, the driving method shown in FIG. 290 is exemplified. For ease of understanding, it is assumed that FIG. 290 includes four display periods ((a), (b), (c), and (d)). 290 (a) is the first frame, FIG. 290 (b) is the second frame, FIG. 290 (c) is the third frame, and FIG. 290 (d) is the first frame. There are four frames. The display is repeated in the order of (a) → (b) → (c) → (d) → (a) → (b) →.
[1262]
In the first frame, as shown in FIG. 290 (a), the even-numbered pixel rows are sequentially selected, and the image is rewritten. When the rewriting of the first frame is completed, black display is sequentially performed from the top of the screen 50 as shown in (b) of FIG. 290 ((b) of FIG. 290 is a state where black display writing has been completed). In the next third frame, as shown in (c) of FIG. 290, an odd-numbered pixel row is sequentially written with an image from the top of the screen 50. That is, odd-numbered images are sequentially displayed from the top of the screen. In the next fourth frame, the image is turned off (black display) from the top of the screen 50 ((d) in FIG. 290 also shows the state when the light is completely turned off).
[1263]
In FIG. 290, in (a) and (c), it is described that an image is written and an image is displayed. However, the present invention is basically characterized in that an image is displayed (lighted). . Therefore, writing an image (executing a program) and displaying an image need not be the same. That is, in (a) and (c) of FIG. 290, it may be considered that the current flowing through the EL element 15 is controlled by controlling the gate signal line 17b, and the EL element 15 is turned on or off. Therefore, switching between the state of FIG. 290 (a) and the state of FIG. 290 (b) can be performed collectively (for example, during the 1H period). For example, it can be implemented by controlling the enable terminal (an on / off state is stored in the shift register of the gate driver circuit 12b (in FIG. 290 (a), the shift register corresponding to the even-numbered pixel row is on data). When the terminal is off, the states of (b) and (d) of FIG. 290 are displayed, and by turning on the enable terminal, the display state of (a) of FIG. 290 is displayed). Therefore, the display of (a) and (c) of FIG. 290 can be performed while the gate signal line 17b is on / off (the image data is stored in the capacitor 19 in advance in the case of the pixel configuration of FIG. 1). In the above description, it is assumed that the states (a), (b), (c), and (d) of FIG. 290 are performed during each 11 frame period.
[1264]
However, the present invention is not limited to this display state. This is because at least the moving image display state can be improved or improved by executing a black insertion state such as (b) and (d) in FIG. 290 for a period of 4 msec. Therefore, in the embodiment of the present invention, it is limited that the shift register circuit of the gate driver circuit 12b is used to scan the gate signal line 17b to realize the display states (a) and (c) of FIG. is not. Odd-numbered gate signal lines 17b (referred to as an odd-numbered gate signal line set) are collectively connected, and even-numbered gate signal lines 17b (referred to as an even-numbered gate signal line set) are collectively connected to form an odd-numbered gate signal line. The on / off voltage may be applied alternately to the signal line group and the even gate signal line group. If the ON voltage is applied to the odd gate signal line set and the OFF voltage is applied to the even gate signal line set, the display state of (c) in FIG. 290 is realized. If the ON voltage is applied to the even-numbered gate signal lines and the OFF-voltage is applied to the odd-numbered gate lines, the display state of FIG. 290 (a) is realized. By applying an off-voltage to both the odd gate signal line set and the even gate signal line set, the display states of (b) and (d) of FIG. 290 are realized. Each of the states (a), (b), (c), and (d) in FIG. 290 may be performed for a period of 4 msec or more (particularly, in (b) and (d) in FIG. 290).
[1265]
In the driving method shown in FIG. 290, the screen display state ((a) and (c) in FIG. 290) and the black display state (black insertion, (b) and (d) in FIG. 290) are alternately repeated. Therefore, the image display is intermittent, and the moving image display performance is improved (moving image blur does not occur).
[1266]
In the embodiment of FIG. 290, in the first frame and the third frame, an image is displayed on an odd pixel row or an even pixel row, and a black screen ((b) and (d) of FIG. 290) is inserted between these two screens. Drive method. However, the present invention is not limited to this, and the display state of FIG. 279 may be implemented in the first frame and the third frame, and a black display may be inserted between the two frames. FIG. 291 shows a timing chart in the above embodiment. FIG. 291 (a) is the first frame, and FIG. 291 (b) is the second frame in the black inserted state. (C) of FIG. 291 is the third frame. Note that the fourth frame is the same as that shown in FIG. However, the fourth frame is not always necessary. A configuration of 3 frames = 1 field may be used. This is because a black screen is inserted in the second frame, and moving image blur is greatly improved. That is, (a) → (b) → (c) → (a) →... Of FIG.
[1267]
(A) of FIG. 291 displays an image for a period of 1H in four horizontal scanning periods (4H) in (a) of FIG. 279 (each gate signal line 17b has a Vgl voltage (ON voltage) for a period of 1H every 4H. In the next second frame, the off voltage (Vgh) is applied to all the gate signal lines 17b.This control is similar to that of the previous embodiment by controlling the enable terminal. 291 (b) is not limited to the one-frame period.To improve the moving image display, a state of 4 msec or more is required. However, if the image is sequentially rewritten from the top of the screen (although not limited to from the top) in FIG. 291 (a), the image will be skipped. Like, Of collectively connecting the gate signal line 17b, also, according to the controlling the enable terminal, it can be easily performed.
[1268]
In FIG. 291, each pixel row regularly performs image display, such as lighting during a 1H period during a 4H period. However, each pixel row only needs to have the same lighting (display) period in a unit period (for example, one frame, one field, or the like).
That is, it is not necessary to regularly perform the lighting state and the non-lighting state.
[1269]
FIG. 292 is an example in the case of an irregularly lit state. On-voltage is applied to the gate signal line 17b (1) at the 1H, 5H, 6H, 9H, 13H, 14H, .... In other periods, the off-voltage is applied. Therefore, the on-state voltage is not applied periodically (although the cycle is long in the long term), but is random. The sum of the period during which the ON voltage is applied to each gate signal line 17b during this one frame period (unit period) may be made substantially coincident with the other gate signal lines 17b. As described above, the lighting time of each pixel row (it is assumed that the pixel row is lit (displayed) by applying the ON voltage to the gate signal line 17b) substantially coincides. Note that in FIG. 292, the signal waveform applied to each gate signal line 17b is such that it is scanned by 1H. In this way, by scanning (applying) the basic pattern waveform by shifting each gate signal line 17b by 1H (predetermined clock or unit), the brightness of the display screen can be made uniform over the entire screen. In FIG. 292, it is needless to say that the brightness of the screen can be controlled (adjusted) by adjusting the application period of the on-voltage (Vgl).
[1270]
In the above embodiment, the same on / off voltage pattern is applied to the gate signal line 17b in each frame (unit period). However, in the present invention, the period in which each pixel row (pixel) is lit (displayed) or not lit (non-display) in the predetermined period is made substantially equal. Therefore, in the driving method of 2 frames = 1 field, the signal waveform of each gate signal line 17b applied to the first frame and the second frame may be different. For example, an arbitrary pixel row may be driven such that an ON voltage is applied during a period of 10H in the first frame and an ON voltage is applied during a period of 20H in the second frame (referred to as two frames). In a unit period, an ON voltage is applied for a period of 10H + 20H). The ON voltage is applied to the other pixel rows for a period of 30H.
[1271]
This embodiment is illustrated in FIG. In (a) of FIG. 293 (referred to as the first frame), an on-voltage is applied to the gate signal line 17b corresponding to each pixel row for one horizontal scanning period (1H) every four horizontal scanning periods (4H). . In (b) of FIG. 293 (referred to as a second frame), an on-voltage is applied to the gate signal line 17 corresponding to each pixel row in a 4H cycle for a period of 2H. That is, in the two frames, the ON voltage is applied for a period of (1 + 2) H in a (4 + 4) H cycle. Even in such a drive, in the unit period (two frames in FIG. 293), the ON voltage is applied to each gate signal line 17b for the same period. Therefore, each pixel row is displayed with the same luminance (assuming white raster display).
[1272]
In FIG. 291, the on-voltage is applied for a period of 1H in a 4H cycle, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 294, an on-voltage may be applied for a period of 1H at a period of 8H. Further, the signal waveform applied to each gate signal line 17b in each frame does not have periodicity and may be completely randomized. This is because it is only necessary that the total period in which the ON voltage is applied in the unit cycle (unit period) coincides in all the gate signal lines 17b.
[1273]
However, in the above embodiment, the total period during which the ON voltage is applied is matched in the unit period for all the gate signal lines 17b, but this is not applied in the following cases. This is a case where a plurality of screens 50 having different luminances are provided in one screen 50 (that is, one display panel). The screen 50 includes a first screen 50a and a second screen 50b, and the screens 50a and 50b have different luminances. The difference between the luminances of the two screens 50 can be changed by adjusting the program current Iw. However, the gate signal line 17b is scanned to turn on (display) each pixel row on the first screen 50a. ) It is easy to realize a method in which the period differs from the lighting (display) period of each pixel row on the second screen 50b. For example, in each pixel row of the first screen 50a, an ON voltage is applied to the gate signal line 17b for a period of 1H to 4H. In each pixel row of the second screen 50b, an ON voltage is applied to the gate signal line 17b for a period of 1H to 8H. As described above, the brightness of the screen can be adjusted by changing the period during which the ON voltage is applied in each screen, and the gamma curves at that time can be made similar.
[1274]
In the above embodiment, the current flowing through the EL element 15 is adjusted (turned on and off) by controlling the gate signal line 17b, and the brightness of the display screen 50 is adjusted, or the moving image display is improved. there were. FIG. 295 shows another embodiment of the present invention having the above-described effects.
[1275]
The pixel 16 in FIG. 295 is arranged or configured as in FIG. 296. The difference from the pixel configuration of FIG. 1 is that one terminal of the storage capacitor 19 (capacitor 19) is connected to the capacitance control line 2951. One capacitance control line 2951 is common to one pixel row. The capacity control line 2951 is connected to the capacity control common line 2953.
[1276]
In FIG. 296, one terminal of the capacitor 19 is connected to the capacitance control line 2951, and the other terminal is connected to the gate terminal of the TFT 11a. Now, it is assumed that the Va voltage is applied to the gate terminal (G) of the TFT 11a. It is also assumed that the voltage Vdd is applied to the source terminal (S) of the TFT 11a. It is assumed that Va <Vdd. It is assumed that the voltage Vc is applied to the capacitance control line 2951.
[1277]
In this state, when the Vc voltage of the capacitance control line 2951 is changed to the + side, the Va voltage is also shifted to the + side with this change. Since the TFT 11a is a P-channel transistor, when the gate terminal of the TFT 11a shifts to the + side (Vdd side), the TFT 11a is in a direction in which no current flows. Therefore, when the change of the Vc voltage to the + side is larger than a certain value, the TFT 11a is in a state where no current flows completely (cutoff state). That is, by controlling the potential applied to the capacitance control line 2951, the corresponding pixel row can be set to a black display state. Conversely, when the Vc voltage of the capacitance control line 2951 changes to the negative side, the potential of the gate terminal (G) of the TFT 11a also shifts to the negative side. Therefore, the TFT 11a flows more current. The above is the case where the driving TFT 11a is formed of a P-channel transistor. If the driving TFT 11a has N channels, the reverse is true. In other words, when the potential of the capacitance control line 2951 is shifted to the + side, the N-channel driving TFT 11a allows more current to flow to the EL element 15.
[1278]
By applying the above driving method to FIG. 296, the display screen 50 can be displayed in black. That is, the black insertion described with reference to FIG. 285 and the like can be realized.
[1279]
In FIG. 295, capacity control common lines 2953 (2953a, 2953b, 2953c, 2953d) are formed or arranged. The capacity control line 2951 of the (4N + 1) pixel row (where N is an integer of 0 or more) is connected to the capacity control common line 2953a. Further, the capacitance control line 2951 of the (4N + 2) pixel row is connected to the capacitance control common line 2953b. The (4N + 3) pixel row is connected to the capacitance control common line 2953c, and the capacitance control line 2951 of the (4N + 4) pixel row is connected to the capacitance control common line 2953d.
[1280]
With the above configuration, if the voltage applied to the capacitance control common line 2953a is shifted to the + side, the (4N + 1) pixel rows are not displayed (black display or low luminance display). Similarly, if the voltage applied to the capacitance control common line 2953b is shifted to the + side, the (4N + 2) pixel rows are not displayed (black display or low luminance display). When the applied voltage of the capacitance control common line 2953c is shifted to the + side, the (4N + 3) pixel row is not displayed. When the applied voltage of the capacitance control common line 2953d is shifted to the + side, the (4N + 4) pixels are displayed. Rows are hidden.
[1281]
By controlling the capacitance control common line 2953 as described above, a predetermined pixel row can be displayed in black. Therefore, the screen brightness can be adjusted by adjusting the control timing and control cycle of the capacity control common line 2953. Further, by setting the connection state between the capacitance control line 2951 and the capacitance control common line 2953, the number of connection lines, and the number of formed capacitance control common lines 2953 to a predetermined state, a concentrated black insertion portion is provided as shown in FIG. Can be. Therefore, it is possible to improve the moving image display.
[1282]
In FIG. 296 (a), odd-numbered pixel rows are connected to a capacitance control common line 2953a, and even-numbered pixel rows are connected to a capacitance control common line 2953b. Therefore, by alternately applying a voltage to the + side to the capacitance control common lines 2953a and 2953b, the display screen 50 can be made into a non-display pixel row in a comb shape. In (b) of FIG. 296, each pixel row is connected to a different capacitance control common line 2953. Therefore, lighting or non-lighting control can be performed in a three-pixel row cycle.
[1283]
When the voltage applied to the capacitance control line 2951 and changed to the + side is comparatively small, the voltage applied to the capacitance control line 2951 is again shifted to the-side, so that the current flowing through the TFT 11a returns to the original current. (However, the addition of the compensation voltage is necessary.) However, if the voltage shifted to the + side is larger than a predetermined value, the current flowing through the TFT 11a cannot be restored (the required compensation voltage becomes large, and it is difficult to return to the original current value).
[1284]
In order to implement black insertion in the configuration of FIG. 296, it is basically not desirable to restore the image data held in the capacitor 19 (since it is difficult to completely restore the original holding voltage). is there). In other words, the image can be displayed in black.
[1285]
For example, as shown in FIG. 297, before writing an image, a positive voltage is applied to the capacitance control line 2951 at the R position to make a black display 52. That is, a positive voltage is applied to the capacitance control line 2951, and the screen 50 is set to the black display 52. Next, after a lapse of a predetermined period, an image is written (the image writing position is the pixel writing row 51). In FIG. 297, writing is performed at a position separated from the pixel row by K (K1 in (a) of FIG. 297, K2 in (b) of FIG. 297). K1 indicates the number of pixel rows. In other words, the time from black writing at the R position to image writing is the number of pixel rows × 1 horizontal scanning period. Therefore, as K is larger, the black writing period increases (K1 <K2), and the image display becomes darker. The screen becomes darker as the value of K increases, and the screen becomes brighter as the value of K decreases. By adjusting the value of K, the brightness of the image can be adjusted. In addition, the larger the value of K, the higher the effect of improving moving image blur.
[1286]
In the above embodiment, one source driver circuit (IC) 14 and one gate driver circuit (IC) 12 display an image on one screen 50. However, the present invention is not limited to this. For example, in the embodiment of FIG. 298, the screen 50 includes a screen 50a and a screen 50b. The source driver circuit 14a is connected to the source signal line 18a of the screen 50a. The source driver circuit 14b is connected to the source signal line 18b of the screen 50b. Gate signal lines (17a, 17b) for the screens 50a and 50b are connected to one built-in gate driver circuit 12.
[1287]
That is, in the embodiment of FIG. 298, the gate driver circuit (IC) 12 is common to the screens 50a and 50b, and the screen 50 is divided into two and driven by the two source driver circuits (14a and 14b). I have. The writing of the image is not limited to the downward direction (A direction) from the top of the screen 50. As shown in FIG. 298, scanning may be performed from below the screen 50 in the upward direction (B direction). Alternatively, the screen 50a may be scanned in the direction A, and the screen 50b may be scanned in the direction B. Although the screen 50 is divided into two in FIG. 298, it goes without saying that the screen 50 may be divided into three or more. Further, the source driver circuit 14a drives even-numbered source signal lines 18 in one display screen 50, and the source driver circuit 14b drives or drives the odd-numbered source signal lines 18 in the display screen 50. May be. The same applies to the gate driver circuit 12. Each screen (50a, 50b) may be driven by using a plurality of gate driver circuits 12. Also, the gate driver circuit 12a drives or drives the even-numbered gate signal lines 18 in one display screen 50, and the gate driver circuit 12b drives or drives the odd-numbered gate signal lines 18 in the display screen 50. May be. Note that protection diodes are preferably formed on the source signal lines 14 and the gate signal lines 12 for protection against static electricity. Needless to say, the above items can be applied to other embodiments of the present invention.
[1288]
Hereinafter, a high-quality display method using a current driving method (current programming method) will be described with reference to the drawings. In the current programming method, a current signal is applied to the pixel 16 so that the pixel 16 holds the current signal. Then, the current held by the EL element 15 is applied.
[1289]
The EL element 15 emits light in proportion to the magnitude of the applied current. That is, the emission luminance of the EL element 15 has a linear relationship with the value of the current to be programmed. On the other hand, in the voltage programming method, the applied voltage is converted into a current by the pixel 16. This voltage-current conversion is non-linear. The nonlinear conversion requires a complicated control method.
[1290]
In the current driving method, the value of video data is linearly converted as it is into a program current. As a simple example, in the case of 64-gradation display, video data 0 is set to a program current Iw = 0 μA, and video data 63 is set to a program current Iw = 6.3 μA (in a proportional relationship). Similarly, the video data 32 has a program current Iw = 3.2 μA, and the video data 10 has a program current Iw = 1.0 μA. That is, the video data is directly converted into the program current Iw in a proportional relationship.
For ease of understanding, description will be made on the assumption that video data and program current are converted in a proportional relationship. Actually, the video data and the program current can be more easily converted. This is because, as shown in FIG. 48, in the present invention, the unit current of the unit transistor 484 corresponds to 1 of the video data. Further, the unit current can be easily adjusted to an arbitrary value by adjusting the reference current circuit. Also, the reference current is provided for each of the R, G, and B circuits, and white balance can be obtained over the entire gradation range by adjusting the reference current circuit in the RGB circuit. This is a synergistic effect of the current program method and the configuration of the source driver circuit 14 and the display panel of the present invention.
[1291]
The EL display panel is characterized in that the program current and the emission luminance of the EL element 15 have a linear relationship. This is a major feature of the current programming method. In other words, by controlling the magnitude of the program current, the light emission luminance of the EL element 15 can be adjusted linearly.
[1292]
The voltage applied to the gate terminal of the driving transistor 11a and the current flowing through the driving transistor 11a are non-linear (often a square curve). Therefore, in the voltage program method, the program voltage and the light emission luminance have a non-linear relationship, and it is extremely difficult to control light emission. Light emission control is extremely easy with the current programming method as compared with the voltage programming. In particular, in the pixel configuration of FIG. 1, the program current and the current flowing through the EL element 15 are theoretically equal. Therefore, light emission control is very easy to understand and control. Also in the case of the N-fold pulse drive of the present invention, since the emission luminance can be grasped by calculating with the program current set to 1 / N, the emission control is excellent. In the case where the pixel configuration shown in FIG. 38 or the like is a current mirror configuration, the driving transistor 11b and the programming transistor 11a are different from each other, causing a shift in the current mirror magnification, and there is an error factor in light emission luminance. However, in the pixel configuration of FIG. 1, the driving transistor and the programming transistor are the same, and thus do not have this problem.
[1293]
The emission luminance of the EL element 15 changes in proportion to the applied current amount. The voltage (anode voltage) applied to the EL element 15 is a fixed value. Therefore, the emission luminance of the EL display panel is proportional to the power consumption.
[1294]
From the above, the video data is proportional to the program current, the program current is proportional to the emission luminance of the EL element 15, and the emission luminance of the EL element 15 is proportional to the power consumption. Therefore, if logic processing is performed on video data, it is possible to control the current consumption (power) of the EL display panel, the emission luminance of the EL display panel, and the power consumption of the EL display panel. That is, the luminance and power consumption of the EL display panel can be grasped by performing logic processing (addition, etc.) on the video data. Therefore, processing such as preventing the peak current from exceeding the set value is extremely easy.
[1295]
In particular, the EL display panel of the present invention is of a current drive type. Further, the image display control is easier with a characteristic configuration. There are two distinctive image display control methods. One is control of the reference current. The other is duty ratio control. By using the reference current control and the duty ratio control alone or in combination, it is possible to realize a wide dynamic range, high image quality display, and high contrast.
[1296]
First, in the reference current control, as shown in FIG. 77, the source driver IC (circuit) 14 includes a circuit for adjusting the reference current of each RGB. Further, the program current Iw from the source driver circuit 14 is determined by how many unit transistors 484 are flowing but are output. The current output from one unit transistor 484 is proportional to the magnitude of the reference current. Therefore, by adjusting the reference current, the current output from one unit transistor 484 is determined, and the magnitude of the program current is determined. Since the reference current and the output current of the unit transistor 484 have a linear relationship, and the program current and the luminance have a linear relationship, if the white balance is adjusted by adjusting the RGB reference currents in white raster display. , The white balance is maintained at all gradations.
[1297]
Although FIG. 77 shows a configuration in which current mirrors are connected in multiple stages, the present invention is not limited to this. It is needless to say that the reference current can be easily adjusted even with the single-stage source driver IC (circuit) 14 shown in FIGS. 166 to 170 and the white balance is maintained at all gradations. Needless to say, the luminance of the EL display panel can be controlled by adjusting the reference current.
[1298]
FIG. 78 shows a duty ratio control method. FIG. 78A shows a method of continuously inserting the non-display area 52. Suitable for video display. Further, (a1) in FIG. 78 has the darkest image, and (a4) in FIG. 78 has the brightest image. The duty ratio can be freely changed by controlling the gate signal line 17b. FIG. 78C shows a method of inserting the non-display area 52 by dividing it into a large number. Particularly suitable for still image display. Also, FIG. 78 (c1) has the darkest image, and FIG. 78 (c4) has the brightest image. The duty ratio can be freely changed by controlling the gate signal line 17b. FIG. 78B shows an intermediate state between FIG. 78A and FIG. 78C. Similarly, in FIG. 78B, the duty ratio can be freely changed by controlling the gate signal line 17b.
[1299]
The dispersion of the display area 53 is 220/4 = 55 if the number of pixel rows of the display panel is 220 and the duty is 1/4 Duty. Therefore, the dispersion is adjusted from 1 to 55 (from 1 to 55 times the brightness). it can). Also, if the display panel has 220 pixel rows and D duty, then 220/2 = 110, so 1 to 110 (the brightness can be adjusted from 1 to 110 times the brightness). Therefore, the adjustment range of the brightness of the screen luminance 50 is very wide (the dynamic range of image display is wide). In addition, regardless of the brightness, the number of expressible gradations can be maintained. For example, in the case of the 64-gradation display, the 64-gradation display can be realized regardless of whether the luminance of the screen 50 in the white raster is 300 nt or 3 nt.
[1300]
As described above, the duty can be easily changed by controlling the start pulse to the gate driver circuit 12b. Therefore, a variety of Duties such as 1/2 Duty, 1/4 Duty, 3/4 Duty, and 3/8 Duty can be easily changed.
[1301]
The duty ratio drive in one horizontal scanning period (1H) may be performed by applying an on / off signal of the gate signal line 17b in synchronization with the horizontal synchronization signal. Further, the duty ratio can be controlled even in units of 1H or less. 145 and 146 are the driving methods. By performing the OEV2 control within the 1H period, the brightness control (duty ratio control) of a minute step can be performed (see also FIG. 109 and its description, and see FIG. 175 and its description). .
[1302]
The duty ratio control within 1H is performed when the duty ratio is 1/4 Duty or less. If the number of pixel rows is 220 pixel rows, it is 55/220 Duty or less. In other words, it is performed in the range of 1/220 to 55/220 Duty. This is performed when the change of one step changes by 1/20 (5%) or more after the change before the change. More preferably, it is desirable to perform OEV2 control even with a change of 1/50 (2%) or less and to perform minute duty ratio drive control. In other words, in the duty ratio control by the gate signal line 17b, when the brightness change after the change becomes 5% or more before the change, the change is made little by little by controlling the OEV2 so that the change amount becomes 5% or less. Let it. It is preferable to introduce the Wait function described in FIG. 94 for this change.
The duty ratio control within 1H when the duty ratio is equal to or less than 1/4 Duty is performed because the amount of change per step is large. However, since the image is halftone, even a minute change is visually recognized. It is also easy. Human vision has a low ability to detect a change in brightness on a dark screen over a certain level. Further, even on a screen that is brighter than a certain level, the ability to detect a change in brightness is low. This is probably because human vision depends on the squared characteristic.
[1303]
FIG. 174 is a graph showing a detection function for a change in the screen. The horizontal axis is the brightness (nt) of the screen. The vertical axis indicates the allowable change (%). The permissible change (%) describes a limit point at which the change rate (%) of the brightness changed from an arbitrary Duty to the next Duty is permissible. However, the allowable change (%) has a large change ratio depending on the content of the image (change ratio, scene, etc.). In addition, it tends to depend on the ability to detect individual moving images.
[1304]
As can be seen from FIG. 174, when the luminance of the screen 50 is high, the allowable change with respect to the duty change is large. Further, even when the luminance of the screen 50 is dark, the allowable change with respect to the duty change tends to be large. However, in the case of the halftone display, the limit value (%) of the allowable change is small. This is because the image is halftone, and even a small change is easily recognized visually.
[1305]
For example, if the number of pixel rows of the panel is 200, OEV2 control is performed at 50/200 Duty or less (1/200 or more and 50/200 or less), and duty ratio control is performed for a period of 1H or less. When changing from 1/200 Duty to 1/200 Duty, the difference between 1/200 Duty and 2/200 Duty is 1/200, which is a 100% change. This change is completely visually recognized as flicker. Therefore, OEV2 control (see FIG. 175 and the like) is performed to control the current supply to the EL element 15 in a period of 1H (one horizontal scanning period) or less. Although the duty ratio control is performed in the 1H period or less (within the 1H period), the present invention is not limited to this. The non-display area 52 is continuous as can be seen in FIG. That is, control such as a 10.5H period is also within the scope of the present invention. That is, the present invention is not limited to the 1H period (a decimal part is generated) and performs the duty ratio drive.
[1306]
When changing from 40/200 Duty to 41/200 Duty, the difference between 40/200 Duty and 41/200 Duty is 1/200, which is (1/200) / (40/200), a change of 2.5%. Whether this change is visually recognized as flicker or not is highly likely to depend on the screen luminance 50. However, since 40/200 Duty is a halftone display, it is visually sensitive. Therefore, it is desirable to perform the OEV2 control (see FIG. 175 and the like) and control the current supply to the EL element 15 in a period of 1H (one horizontal scanning period) or less.
[1307]
As described above, the driving method and the display device of the present invention include a configuration in which the current value flowing to the EL element 15 in the pixel 16 (corresponding to the capacitor 19 in FIG. 1), the driving transistor 11a, and the light emitting element (EL). The display panel has a configuration that can turn on and off a current path (for example, the element 15) (corresponding to the pixel configuration in FIGS. 1, 43, 113, 114, and 117) and displays at least a display image. 19 is generated in the state (the screen 50 may be a display area 53 (Duty1 / 1 may be used depending on the brightness of the image), and the duty ratio drive (at least a part of the screen 50). Is a non-display area 53), the driving method or driving state is not more than a predetermined duty ratio, and is limited to one horizontal scanning period (1H period) or 1H period unit. By controlling the current applied to the element 15, and performs brightness control of the display screen 50. The control is carried out by OEV2 control (see Figure 175 and the description thereof with regard OEV2).
[1308]
The predetermined duty ratio for performing the duty ratio control other than the 1H unit is performed when the duty ratio is equal to or less than 1/4 Duty. Conversely, when the duty ratio is equal to or higher than the predetermined duty ratio, the duty ratio control is performed in 1H units. Alternatively, the OEV2 control is not performed. The duty ratio control other than the 1H period is performed when the change of one step changes by 1/20 (5%) or more after the change before the change. More preferably, it is desirable to perform OEV2 control even with a change of 1/50 (2%) or less and to perform minute duty ratio drive control. Alternatively, the processing is performed at a luminance of 1/4 or less of the maximum luminance of the white raster.
[1309]
According to the duty ratio control drive of the present invention, as shown in FIG. 79, if the number of gradations expressed on the EL display panel is 64, the display luminance (nt) of the display screen 50 is any luminance. However, 64 gradation display is maintained. For example, even when the number of pixel rows is 220 and only one pixel row is in the display area 53 (display state) (duty ratio 1/220), 64-gradation display can be realized. This is because an image is sequentially written in each pixel row by the program current Iw of the source driver circuit 14, and an image of one pixel row is sequentially displayed by the gate signal line 17b.
[1310]
Of course, even when all of the 220 pixel rows are in the display area 53 (display state) (Duty ratio 220/220 = Duty ratio 1/1), 64-gradation display can be realized. This is because an image is sequentially written to the pixel rows by the program current Iw of the source driver circuit 14, and all the pixel rows are simultaneously image-displayed by the gate signal line 17b. Further, even when only 20 pixel rows are in the display area 53 (display state) (Duty20 / 220 = Duty1 / 11), 64 gradation display can be realized. This is because an image is sequentially written in each pixel row by the program current Iw of the source driver circuit 14, and the 20 pixel rows are sequentially scanned and image-displayed by the gate signal line 17b.
[1311]
Since the duty ratio control drive of the present invention is control of the lighting time of the EL element 15, the brightness of the screen 50 with respect to the duty ratio has a linear relationship. Therefore, it is very easy to control the brightness of the image, the signal processing circuit is simple, and the cost can be reduced. As shown in FIG. 77, the RGB reference currents are adjusted to achieve white balance. In the duty ratio control, the white balance is maintained at any gradation and the brightness of the screen 50 in order to simultaneously control the brightness of R, G, and B.
[1312]
In the duty ratio control, the luminance of the screen 50 is changed by changing the area of the display area 53 with respect to the display screen 50. Naturally, the current flowing through the EL display panel changes almost in proportion to the display area 53. Accordingly, the total current consumption flowing through the EL elements 15 on the display screen 50 can be calculated by calculating the sum of the video data. Since the anode voltage Vdd of the EL element 15 is a DC voltage and is a fixed value, if the total current consumption can be calculated, the total power consumption can be calculated in real time according to the image data. When it is predicted that the calculated total power consumption exceeds the specified maximum power, the reference current in FIG. 77 may be adjusted by an adjustment circuit such as an electronic regulator, and the RGB reference current may be suppressed and controlled.
[1313]
Also, a predetermined luminance in the white raster display is set, and at this time, the duty ratio is set to be the minimum. For example, the duty ratio is set to 1/8. For a natural image, the duty ratio is increased. The maximum duty is 1/1. For example, a natural image in which an image is displayed only in 1/100 of the screen 50 is defined as Duty 1/1. The duty ratio of 1/1 to 1 / is smoothly changed in the display state of the natural image on the screen 50.
[1314]
As described above, in one embodiment, the duty ratio is 1/8 in white raster display (in a natural image, all pixels are lit 100%), and 1/100 pixels of the screen 50 are lit. The state is set to Duty ratio 1/1. The approximate power consumption can be calculated by the number of pixels × the ratio of the number of lit pixels × the duty ratio.
[1315]
Assuming that the number of pixels is 100 for ease of explanation, the power consumption in white raster display is 100 × 1 (100%) × duty ratio 比 = 80. On the other hand, the power consumption of the natural image in which 1/100 is turned on is 100 × (1/100) (1%) × Duty ratio 1/1 = 1. The duty ratio is controlled smoothly so that flicker does not occur according to the number of lit pixels of the image (actually, the total current of the lit pixels = the sum of the program current of one frame). Is done.
As described above, the power consumption ratio of the white raster is 80, and the power consumption ratio of the natural image in which 1/100 is lit is 1. Therefore, the maximum current can be suppressed by setting the predetermined luminance in the white raster display and setting this time so that the duty ratio is minimized.
[1316]
In the present invention, the sum of the program currents for one screen is S, the duty ratio is D, and the drive control is performed by S × D. Also, the sum of the program currents in the white raster display is Sw, the maximum Duty ratio is Dmax (usually, the duty ratio 1/1 is the maximum), the minimum Duty ratio is Dmin, and any natural A driving method for maintaining a relationship of Sw × Dmin> = Ss × Dmax when a total sum of program currents in an image is Ss, and a display device for realizing the driving method.
[1317]
Note that the maximum duty ratio is 1/1. It is preferable that the minimum is set to a duty ratio of 1/16 or more. That is, the duty ratio is set to 8 or more and 1/1 or less. Needless to say, the use of 1/1 is not restricted. Preferably, the minimum duty ratio is 1/10 or more. This is because if the duty ratio is too small, the occurrence of flicker is conspicuous, and the change in screen luminance due to the image content becomes too large, making it difficult to see the image.
[1318]
As described above, the program current is proportional to the video data. Therefore, the sum of the program currents is synonymous with the sum of the program currents. Although the sum of the program currents in one frame (one field) period is calculated, the present invention is not limited to this. Pixels to which the program current is added at a predetermined interval or a predetermined period in one frame (one field) are described. May be sampled to obtain the sum of program currents (video data). Further, the total data before and after the frame (field) to be controlled may be used, or the duty ratio control may be performed using the total data estimated or predicted.
[1319]
In the above description, the duty ratio is controlled by the duty ratio D. However, the duty ratio is a predetermined period (usually one field or one frame. That is, generally, a period at which image data of an arbitrary pixel is rewritten) Or the lighting time of the EL element 15. That is, the duty ratio 1/8 means that the EL element 15 is lit during a 1/8 period (1F / 8) of one frame.
Therefore, the duty ratio can be read as Duty ratio = Ta / Tf, where Tf is the cycle time in which the pixel 16 is rewritten and Ta is the lighting period Ta of the pixel.
[1320]
Note that the cycle time at which the pixel 16 is rewritten is defined as Tf, and Tf is used as a reference. However, the invention is not limited to this. The duty ratio control drive of the present invention does not need to complete the operation in one frame or one field. That is, the duty ratio control may be performed using several fields or several frame periods as one cycle (see FIG. 104 and the like). Therefore, Tf is not limited to the cycle of rewriting pixels, but may be one frame or one field or more. For example, when the lighting period Ta is different for each field or frame, the repetition period (period) may be Tf, and the total lighting period Ta of this period may be employed. That is, the average lighting time of several fields or several frame periods may be set to Ta. The same applies to the duty ratio. When the duty differs for each frame (field), the average duty ratio of a plurality of frames (fields) may be calculated and used.
[1321]
Therefore, the sum of the program currents in white raster display is Sw, the sum of the program currents in an arbitrary natural image is Ss, the minimum lighting period is Tas, and the maximum lighting period is Tam (usually Tam = Tf). And Tam / Tf = 1), a driving method for maintaining a relationship of Sw × (Tas / Tf) >> = Ss × (Tam / Tf) and a display device realizing the driving method.
[1322]
As a method of controlling the brightness of the screen 50, there is a configuration described with reference to FIG. 77 and the like.
In other words, the screen brightness 50 is changed by adjusting the reference current to change the current flowing through the unit transistor 484 and adjusting the magnitude of the program current. The method of adjusting the reference current is described in FIG. 53 and the like.
[1323]
Reference numeral 491R in FIG. 77 denotes a regulator for adjusting the reference current of red (R). However, the expression “volume” is for ease of explanation, and is actually an electronic volume, and the reference current IaR of the R circuit can be linearly adjusted in 64 steps by a 6-bit digital signal from the outside. It is configured as follows. By adjusting the reference current IaR, the current flowing through the transistor 472a that forms a current mirror circuit with the transistor 471R can be changed linearly. Therefore, the current flowing through the transistor 472b of the transistor group 521a and the current passed to the transistor 472b changes, the transistor 473a of the transistor group 521b forming the current mirror circuit with the transistor 472b changes, and the transistor 473b of the current passed to the transistor 473a changes. Changes. Accordingly, since the drive current (unit current) of the unit transistor 484 changes, the program current can be changed. The same applies to the G reference current IaG and the B reference current IaB.
[1324]
FIG. 77 shows three-stage transistor connection of parent and offspring, but the present invention is not limited to this. For example, it goes without saying that the present invention can be applied to a single-stage configuration in which a circuit for generating a reference current and a unit transistor 484 are directly connected as shown in FIGS. That is, the present invention has a circuit configuration in which the program current or the program voltage can be changed by one reference current or the reference voltage, and is a method of changing the brightness of the screen 50 by the reference current or the reference voltage.
As shown in FIG. 77, the (electronic) volume 491 is formed in each of red (R), green (G), and B (blue) circuits. Therefore, by adjusting the volumes 491R, 491G, and 491B, the current of the unit transistor 484 connected to each can be changed (controlled or adjusted). Therefore, white (W) adjustment can be easily performed by adjusting the RGB ratio. Of course, if the RGB reference currents (the currents flowing through the transistors 472R, 472G, 472B) are adjusted in advance at the time of shipment, an electronic regulator that can change the RGB electronic regulators (491R, 491G, 491B) at once can be provided separately. Thus, white (W) balance adjustment can be performed. For example, in FIG. 169 and FIG. 170, the value of the resistor R1 is adjusted so that white balance can be obtained for each of the RGB circuits. In this state, if the switch S of the electronic volume 451 in FIGS. 169 and 170 is switched to the same RGB, the screen brightness can be adjusted while maintaining the white balance.
[1325]
As described above, the reference current driving method of the present invention adjusts the RGB reference current values so that white balance can be obtained. With this state as the center, the RGB reference currents are adjusted at the same ratio. Since the adjustment is performed at the same ratio, the white balance is maintained.
[1326]
As described above, by adjusting the electronic regulator 491, the program current can be changed linearly. For ease of explanation, the pixel configuration shown in FIG. 1 will be described as an example, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that another pixel configuration may be used.
[1327]
By controlling the reference current as shown or described in FIG. 77, the program current can be linearly adjusted. This is because the output current of one unit transistor 484 changes. When the output current of the unit transistor 484 changes, the program current Iw also changes. The larger the current programmed in the capacitor 19 of the pixel (actually, a voltage corresponding to the program current), the larger the current flowing in the EL element 15. The current flowing through the EL element 15 and the light emission luminance are linearly proportional. Therefore, the light emission luminance of the EL element 15 can be changed linearly by changing the reference current.
[1328]
In the present invention, the control of the screen brightness and the like is performed using at least one of the reference current control method described in FIG. 77 and the duty ratio control method described in FIG. 78. It is preferable to carry out the combination of the methods shown in FIGS. 77 and 78.
[1329]
Hereinafter, the driving method using the method described with reference to FIGS. 77 and 78 will be described in more detail. One purpose of the driving method of the present invention is to limit the current consumption of the EL display panel to the upper limit. The luminance of the EL display panel is proportional to the current flowing through the EL element 15. Therefore, if the current flowing through the EL element 15 is increased, the luminance of the EL display panel can be increased steadily. The current consumed (= power consumption) also increases in proportion to the luminance.
[1330]
When used in a portable device, there is a limit to the capacity of a battery or the like. Further, the power supply circuit also increases in scale when the consumed current increases. Therefore, it is necessary to set a limit on the consumed current. Providing this limit (peak current suppression) is one object of the present invention.
[1331]
In addition, the display is improved by increasing the contrast of the image. The display is improved by displaying the image after the image conversion so as to have a sharp edge. It is the second object of the present invention to improve image display as described above. The present invention that achieves the above two objects (or one of them) will be referred to as AI driving.
[1332]
First, for ease of explanation, it is assumed that the source driver IC 14 of the present invention has a 64-gradation display. In order to realize AI driving, it is desirable to expand the gradation expression range. For ease of explanation, it is assumed that the source driver IC (circuit) 14 of the present invention displays 64 gradations and the image data has 256 gradations. The image data is subjected to gamma conversion so as to conform to the gamma characteristics of the EL display device. The gamma conversion is performed by expanding the input 256 gradations to 1024 gradations. The gamma-converted image data is subjected to an error diffusion process or a frame rate control (FRC) process so as to conform to the 64 gradations of the source driver IC 14, and is applied to the source driver IC 14.
[1333]
The FRC realizes high gradation display by superimposing image displays for each field. In the error diffusion processing, as an example, as shown in FIG. 99, the image data of the pixel A is distributed to 7/16 to the right, 3/16 to the lower left, 5/16 to the lower, and 1/16 to the lower right in the processing direction. Is the way. High gradation display can be realized by distributed processing. This is a kind of area gradation.
[1334]
For ease of illustration, FIGS. 80 and 81 will be described assuming that 64 gradation display is converted to 512 gradation. The conversion is performed by an error diffusion processing method or frame rate control (FRC). However, in FIG. 80, it may be interpreted that the brightness of the image is converted, rather than performing the gradation conversion.
[1335]
FIG. 80 illustrates the image conversion processing by the driving method of the present invention. In FIG. 80, the horizontal axis is the gradation (number). The larger the gradation (number), the brighter the luminance of the screen 50 is. Conversely, the smaller the gradation (number), the darker the image. The vertical axis is the frequency. The frequency indicates a histogram of the brightness of the pixels constituting the image. For example, A1 in FIG. 80A indicates that the image has the largest number of pixels having the luminance of 24 gradation levels.
[1336]
FIG. 80A shows an example in which the display brightness is changed while the number of gradations of the image is maintained. Assuming that A1 is an original image, the original image has an expression range of approximately 64 gradations.
A2 is an example in which the center of brightness is converted into 256 gradations while maintaining the number of gradation representations. A3 is also an example in which the center of brightness is converted into 448 gradations while maintaining the number of gradation representations. Such conversion can be achieved by adding data of a predetermined size to the image data for conversion.
[1337]
However, it is difficult to realize the gradation conversion of FIG. 80A by the driving method of the present invention. In the driving method of the present invention, the gradation conversion shown in FIG.
[1338]
FIG. 80B is an example in which the frequency distribution of the original image is enlarged. Assuming that B1 is an original image, the original image has an expression range of approximately 64 gradations. B2 is an example in which the gradation expression range is expanded to 256 gradations. The brightness of the screen becomes brighter, and the gradation expression range is expanded. B3 is an example in which the gradation expression range is further expanded to 512 gradations. The screen display brightness is further increased, and the gradation expression range is expanded.
[1339]
80 (b) can be easily realized by the driving method of the present invention. This can be realized by changing the reference current described with reference to FIG. In addition, this can be realized by changing (controlling) the duty ratio in FIG. Alternatively, it can be realized by combining the methods of FIGS. 77 and 78. The brightness control of the image is easy by the reference current control or the duty ratio control. For example, if the duty ratio is 1/4 and the display state is B2 in FIG. 80 (b), if the duty ratio is 1/16, the display state is B1 in FIG. 80 (b). Further, if the duty ratio is set to 1 /, the display state of B3 in FIG. 80B is obtained. The same applies to the case of the reference current control. By making the magnitude of the reference current twice or one-fourth, the image display of FIG. 80B can be performed.
[1340]
The horizontal axis in FIG. 80B is the number of gradations. The driving method of the present invention does not increase the number of gradations. The driving method of the present invention is characterized in that the number of gradations is maintained even when the display luminance changes as described with reference to FIG. That is, in FIG. 80B, it is assumed that the number of 64 gradations of B1 has been converted to 256 gradations of B2. However, the number of gradations of B2 is 64 gradations. One gradation range is expanded four times compared to B1. The conversion from B1 to B2 is nothing but dynamic conversion of image display. Therefore, high gradation display is equivalent. Therefore, high-quality display can be realized.
[1341]
Similarly, in FIG. 80 (b), it is assumed that the number of 64 gradations of B1 has been converted to 512 gradations of B3. However, the number of gradations of B3 is 64 gradations. One gradation range is expanded eight times compared to B1. The conversion from B1 to B3 is nothing but dynamic conversion of the image display.
[1342]
In FIG. 80A, the brightness of the screen 50 can be improved. However, the entire screen 50 becomes whitish (white floating). However, the increase in current consumption is relatively small (although the current consumption increases in proportion to the screen luminance). In (b) of FIG. 80, the brightness of the screen 50 can be improved and the display range of gradation is expanded, so that there is no deterioration in image quality. However, the increase in current consumption is large.
[1343]
Assuming that the number of gradations and the screen luminance are proportional and the original image has 64 gradations, the increase in the number of gradations (expansion of the dynamic range) = the increase in luminance. Therefore, power consumption (current consumption) increases. In order to solve this problem, the present invention combines one or both of the method of adjusting (controlling) the reference current with FIG. 77 and the method of controlling the duty ratio of FIG. 78.
[1344]
When the image data of one screen is entirely large, the sum of the image data becomes large.
For example, the white raster has 63 image data in the case of 64 gradation display, so the number of pixels of the screen 50 × 63 is the total of the image data. In a 1/100 white window display and a white display where the white display section has the maximum luminance, the number of pixels of the screen 50 × (1/100) × 63 is the total sum of the image data.
[1345]
In the present invention, a value that can predict the sum of the image data or the current consumption of the screen is obtained, and the duty ratio control or the reference current control is performed based on the sum or the value.
Although the sum of the image data is determined, the present invention is not limited to this. For example, an average level of one frame of image data may be obtained and used. In the case of an analog signal, an average level can be obtained by filtering the analog image signal with a capacitor. A DC level may be extracted from an analog video signal through a filter, and the DC level may be AD-converted to obtain a sum of image data. In this case, the image data can also be called an APL level.
Further, it is not necessary to add all the data of the image forming the screen 50, and 1 / W (W is a value larger than 1) of the screen 50 may be picked up and extracted, and the sum of the picked up data may be obtained. .
[1346]
In order to facilitate the explanation, the above case will be described assuming that the sum of the image data is obtained. The sum of image data often coincides with the determination of the APL level of an image. In addition, there is a means of digitally adding the sum of image data, but the above-described method of calculating the sum of digital and analog image data is hereinafter referred to as an APL level for ease of explanation.
[1347]
At the time of the white raster, the APL level is 63 (since it is the 63rd gradation, the data is represented by 63 because the image is 6 bits each for RGB) × the number of pixels (176 × RGB × for the QCIF panel) 220). Therefore, the APL level becomes maximum. However, since the currents consumed by the RGB EL elements 15 are different, it is preferable to calculate the image data separately for RGB.
[1348]
For this problem, an arithmetic circuit shown in FIG. 84 is used. In FIG. 84, there are 841 and 842 multipliers. 841 is a multiplier for weighting the light emission luminance. R, G, and B have different luminosity. The visibility in NTSC is R: G: B = 3: 6: 1. Therefore, the R multiplier 841R multiplies the R image data (Rdata) by three times. The G multiplier 841G multiplies the G image data (Gdata) by a factor of six. Also, the B multiplier 841B multiplies the B image data (Bdata) by one time.
[1349]
The luminous efficiency of the EL element 15 differs between RGB. Usually, the luminous efficiency of B is the worst.
Next, G is bad. R has the best luminous efficiency. Therefore, the luminous efficiency is weighted by the multiplier 842. The R multiplier 842R multiplies the R image data (Rdata) by the R light emission efficiency. The G multiplier 842G multiplies the G image data (Gdata) by the G light emission efficiency. The B multiplier 842B multiplies the B image data (Bdata) by the B light emission efficiency.
The results of multipliers 841 and 842 are added in adder 843 and accumulated in summing circuit 844. Based on the result of the sum circuit 87, the duty ratio control of FIG. 77 and the reference current control of FIG. 78 are performed.
[1350]
With the control as shown in FIG. 84, the duty ratio control and the reference current control for the luminance signal (Y signal) can be performed. However, when a luminance signal (Y signal) is obtained and duty control or the like is performed, a problem may occur. For example, a blue-back display. In the blue-back display, the current consumed by the EL panel is relatively large. However, the display brightness is low. This is because the visibility of blue (B) is low. Therefore, since the total sum (APL level) of the luminance signal (Y signal) is calculated to be small, the duty control becomes high. Therefore, flicker occurs.
[1351]
To solve this problem, the multiplier 841 may be used in a through state. This is because the sum (APL level) for the consumed current is obtained. It is desirable that the total (APL level) based on the luminance signal (Y signal) and the total (APL level) based on the current consumption be calculated to take the total APL level into consideration. The duty ratio control and the reference current control are performed according to the total APL level.
[1352]
Since the black raster is the 0th gradation in the case of 64 gradation display, the APL level is 0 and the minimum value. In the driving method shown in FIG. 80, power consumption (current consumption) is proportional to image data. In the image data, it is not necessary to count all the bits of the data constituting the screen 50. For example, when the image is represented by 6 bits, only the upper bits (MSB) may be counted. In this case, one count is performed when the number of gradations is 32 or more. Therefore, the APL level changes according to the image data constituting the screen 50.
[1353]
In the present invention, the reference current control shown in FIG. 78 or the duty ratio control shown in FIG. 77 is performed according to the magnitude of the obtained APL level.
In order to facilitate understanding, specific numerical values will be described. However, this is virtual, and it is actually necessary to determine control data and a control method by experiments and image evaluation.
[1354]
The maximum current that can flow in the EL panel is assumed to be 100 (mA). In the case of white raster display, the sum (APL level) is assumed to be 200 (no unit). When the APL level is 200, if it is applied to the panel as it is, 200 (mA) flows through the EL panel. When the APL level is 0, the current flowing through the EL panel is 0 (mA). When the APL level is 100, the duty ratio is set to 1/2.
[1355]
Therefore, when the APL is 100 or more, it is necessary to make the limit 100 (mA) or less. In the simplest case, when the APL level is 200, the duty is (1 /) × (1 /) = 1 /, and when the APL level is 100, the duty is 1 /. When the APL level is 100 or more and 200 or less, the duty is controlled so as to be between 1/4 and 1/2. The duty ratio of 1/4 to 1/2 can be realized by controlling the number of gate signal lines 17b selected simultaneously by the gate driver circuit 12b on the EL selection side.
[1356]
However, if the duty ratio control is performed in consideration of only the APL level, the luminance of the screen 50 changes according to the average luminance (APL) of the screen 50 according to the image, and flicker occurs. In order to solve this problem, the APL level to be obtained is held for a period of at least 2 frames, preferably for 10 frames, and more preferably for 60 frames or more, and is calculated in this period to determine the duty ratio by the duty ratio control by the APL level. calculate. Further, it is preferable to perform duty ratio control by extracting image features such as the maximum luminance (MAX), the minimum luminance (MIN), and the luminance distribution state (SGM) of the screen 50. Needless to say, the above items are also applied to the reference current control.
[1357]
It is also important to carry out black extension and white extension by extracting image features.
This may be performed in consideration of the maximum luminance (MAX), the minimum luminance (MIN), and the distribution state of the luminance (SGM). For example, in (a) of FIG. 81, the center data Kb of the image is distributed near 256 tones, and the high luminance portion Kc is distributed near 320 tones.
Further, the low-luminance portions Ka are distributed around 128 gradations.
[1358]
FIG. 81B shows an example in which black stretching and white stretching are performed on the image shown in FIG. However, it is not necessary to perform black stretching and white stretching simultaneously, and only one of them may be performed. Also, the central part of the image (Kb in FIG. 81 (a) may be moved to the low gradation part or the high gradation part. These appropriate movement information include the APL level, the maximum luminance (MAX), and the minimum luminance. (MIN) and luminance distribution state (SGM), but may be empirical because human visibility is affected, so that image evaluation and experiment are repeated. However, image processing such as black expansion or white expansion can be easily realized because the gamma curve can be obtained by calculation or from a look-up table, and the processing is performed as shown in FIG. As a result, the image becomes sticky and good image display can be realized.
[1359]
The brightness of the screen 50 is changed by the duty ratio control as shown in FIG. FIG. 82A shows a driving method in which the display area 53 is continuously changed. The luminance of the screen 50 of (a2) of FIG. 82 is brighter than the luminance of the screen 50 of (a1) of FIG. The brightest is the state of (an) in FIG. The drive by the duty ratio control shown in FIG. 82A is suitable for displaying a moving image.
[1360]
FIG. 82 (b) shows a driving method in which the display area 53 is divided and changed. In (b1) of FIG. 82, display areas 53 are generated at two places on the screen 50 as an example. In FIG. 82 (b2), as in (b1) of FIG. 82, the display area 53 is generated in two places on the screen 50, but the number of pixel rows in the display area 53 is increased in one of the two places. (One is a display area 53 for one pixel row, and the other is a display area 53 for two pixel rows). In FIG. 82 (b3), as in (b2) of FIG. 82, the display area 53 is generated at two places on the screen 50, but the pixel rows of the display area 53 are increased at one of the two places. (In both cases, two pixel rows are the display area 53). As described above, the duty ratio control may be performed by dispersing the display area 53. Generally, FIG. 82B is suitable for displaying a still image.
[1361]
In FIG. 82B, the variance of the display area 53 is two variances. However, this is to make the drawing easier. In practice, the variance of the display area 53 is three or more.
[1362]
FIG. 83 is a block diagram of the drive circuit of the present invention. Hereinafter, the drive circuit of the present invention will be described. FIG. 83 is configured so that a Y / UV video signal and a composite (COMP) video signal can be input from outside. Which of the video signals is input is selected by the switch circuit 831.
[1363]
The video signal selected by the switch circuit 831 is decoded and A / D converted by a decoder and an A / D circuit, and is converted into digital RGB image data. Each of the RGB image data is 8 bits. The RGB image data is gamma-processed by a gamma circuit 834. At the same time, a luminance (Y) signal is obtained. The RGB image data is converted into 10-bit image data by gamma processing.
[1364]
After the gamma processing, the image data is subjected to FRC processing or error diffusion processing by the processing circuit 835. RGB image data is converted into 6 bits by FRC processing or error diffusion processing. This image data is subjected to AI processing or peak current processing by an AI processing circuit 836. In addition, a moving image detection circuit 837 detects a moving image. At the same time, the color management circuit 838 performs a color management process.
The processing results of the AI processing circuit 836, the moving image detection circuit 837, and the color management circuit 838 are sent to the arithmetic circuit 839, where they are converted into control arithmetic, duty ratio control, and reference current control data by the arithmetic processing circuit 839. Are transmitted as control data to the source driver circuit 14 and the gate driver circuit 12.
[1365]
The duty ratio control data is sent to the gate driver circuit 12b, and the duty ratio control is performed. On the other hand, the reference current control data is sent to the source driver circuit 14, and the reference current control is performed. The gamma-corrected image data subjected to FRC or error diffusion processing is also sent to the source driver circuit 14.
[1366]
The image data conversion of FIG. 81B needs to be performed by gamma processing of the gamma circuit 834. The gamma circuit 834 performs gradation conversion using a multi-point broken gamma curve. Image data of 256 gradations is converted to 1024 gradations by a multipoint broken gamma curve.
[1368]
Although the gamma circuit 834 performs gamma conversion using a multipoint broken gamma curve, the invention is not limited to this. As shown in FIG. 85, gamma conversion may be performed using a one-point broken gamma curve. Since the scale of the hardware constituting the gamma curve is small, the cost of the control IC can be reduced.
[1368]
In FIG. 85, a represents polygonal line gamma conversion at the 32nd gradation. b is a polygonal line gamma conversion at the 64th gradation. c is a polygonal line gamma conversion at the 96th gradation.
d is polygonal line gamma conversion at the 128th gradation. When the image data is concentrated on high gradations, the gamma curve d in FIG. 85 is selected to increase the number of high gradations. When the image data is concentrated on low gradations, the gamma curve of FIG. 85A is selected in order to increase the number of low gradations. If the distribution of the image data is dispersed, a gamma curve such as b or c in FIG. 85 is selected. In the above embodiment, the gamma curve is selected. However, in practice, the gamma curve is not selected because it is generated by calculation.
[1369]
The selection of the gamma curve is performed in consideration of the APL level, the maximum luminance (MAX), the minimum luminance (MIN), and the luminance distribution state (SGM). In addition, the duty ratio control and the reference current control are performed in consideration of the duty ratio control and the reference current control.
[1370]
FIG. 86 shows an example of a multi-point broken gamma curve. When the image data is concentrated on the high gradation, the gamma curve n in FIG. 85 is selected in order to increase the number of gradations in the high gradation. When the image data is concentrated on low gradations, the gamma curve of FIG. 85A is selected in order to increase the number of low gradations. If the distribution of the image data is scattered, the gamma curve from b to n-1 in FIG. 85 is selected. The selection of the gamma curve is performed in consideration of the APL level, the maximum luminance (MAX), the minimum luminance (MIN), and the luminance distribution state (SGM). In addition, the duty ratio control and the reference current control are performed in consideration of the duty ratio control and the reference current control.
[1371]
It is also effective to change the selected gamma curve according to the environment used by the display panel (display device). In particular, with an EL display panel, good image display can be realized indoors, but a low gradation portion cannot be seen outdoors. The EL display panel is for self light emission. Therefore, the gamma curve may be changed as shown in FIG. Gamma curve a is an indoor gamma curve. Gamma curve b is an outdoor gamma curve. Switching between the gamma curves a and b is performed by the user operating the switch. Alternatively, the brightness of the external light may be detected by a photo sensor and automatically switched. Although the gamma curve is switched, the present invention is not limited to this. It goes without saying that a gamma curve may be generated by calculation. In the case of outdoors, the low gradation display portion cannot be seen because the outside light is bright. Therefore, it is effective to select the gamma curve b that crushes the low gradation part.
[1372]
Outdoors, it is also effective to generate a gamma curve as shown in FIG. In the gamma curve a, the output gradation is set to 0 up to the 128th gradation. Gamma conversion is performed from 128 tones. As described above, the power consumption can be reduced by performing gamma conversion so that the low gradation part is not displayed at all. Also, gamma conversion may be performed as in a gamma curve b in FIG. In the gamma curve of FIG. 88, the output gradation is set to 0 up to the 128th gradation. For 128 or more, the output gradation is 512 or more. In the gamma curve b of FIG. 88, a high gradation portion is displayed, and by reducing the number of output gradations, there is an effect of making the image display easily visible even outdoors.
[1373]
In the driving method of the present invention, the image luminance is controlled by the duty ratio control and the reference current control, and the dynamic range is expanded. Further, a high contrast display is realized.
[1374]
In a liquid crystal display panel, white display and black display are determined by the transmittance from the backlight. Even when the non-display area 52 is generated on the screen 50 as in the duty ratio driving of the present invention, the transmittance in black display is constant. Conversely, by generating the non-display area 52, the white display luminance in one frame period is reduced, so that the display contrast is reduced.
[1375]
The EL display panel has a black display in which the current flowing through the EL element 15 is zero.
Therefore, even when the non-display area 52 is generated on the screen 50 as in the duty ratio driving of the present invention, the luminance of black display is zero. When the area of the non-display area 52 is increased, the white display luminance decreases. However, since the luminance of black display is 0, the contrast is infinite. Therefore, the duty ratio driving is a driving method most suitable for the EL display panel. The same applies to the reference current control. Even when the magnitude of the reference current is changed, the luminance of black display is zero. When the reference current is increased, the white display luminance increases. Therefore, good image display can be realized even in the reference current control.
[1376]
In the duty ratio control, the number of gradations is maintained in the entire gradation range, and the white balance is maintained in the entire gradation range. Further, the change in the brightness of the screen 50 can be changed by nearly 10 times by the duty ratio control. Further, since the change has a linear relationship with the duty ratio, control is easy. However, since the duty ratio control is N-times pulse driving, the magnitude of the current flowing through the EL element 15 is large, and the magnitude of the current constantly flowing through the EL element is large regardless of the luminance of the screen 50. There is a problem that the EL element 15 is easily deteriorated.
[1377]
The reference current control is to increase the reference current amount when increasing the screen luminance 50. Therefore, only when the screen 50 is high, the current flowing through the EL element 15 increases. Therefore, the EL element 15 does not easily deteriorate. The problem is that maintaining the white balance when the reference current is changed tends to be difficult.
[1378]
In the present invention, both the reference current control and the duty ratio control are used. When the screen 50 is close to white raster display, the reference current is fixed at a constant value, and only the duty ratio is controlled to change the display brightness and the like. When the screen 50 is close to black raster display, the duty ratio is fixed at a constant value, and only the reference current is controlled to change the display brightness and the like.
[1379]
The duty ratio control is performed when the data sum / maximum value is in the range of 1/10 to 1/1. More preferably, the processing is performed in a range where the sum of data / maximum value is 1/100 or more and 1/1. Further, the change in the magnification of the reference current (change in the output current of the unit transistor 484) is performed in a range where the data sum / maximum value is 1/10 or more and 1/1000. It is more preferable that the sum of data / maximum value is in the range of 1/100 to 1/2000. It is preferable that the reference current control and the duty ratio control do not overlap. In FIG. 89, when the data sum / maximum value is 1/100 or less, the magnification of the reference current is changed, and when it is 1/100 or more, the duty ratio is changed. Therefore, there is no overlap.
[1380]
Here, for ease of explanation, the maximum duty ratio is set to 1/1, and the minimum is set to 1/8. It is assumed that the reference current is changed from 1 to 3 times. The data sum means the sum of the data on the screen 50, and the maximum value (of the data sum) is the sum of the image data in the white raster display at the maximum luminance. Needless to say, it is not necessary to use the duty ratio up to 1/1. The duty ratio 1/1 is described as the maximum value. In the driving method of the present invention, it goes without saying that the maximum duty ratio may be set to 210/220 or the like. Reference numeral 220 indicates the number of pixel rows of the QCIF + display panel.
[1381]
Note that the maximum duty ratio is preferably set to 1/1, and the minimum is preferably set to within 1/16. More preferably, the duty ratio should be within 1/10. This is because generation of flicker can be suppressed. The change range of the reference current is preferably within four times. More preferably, it is within 2.5 times. If the multiple of the reference current is too large, the linearity of the reference current generation circuit is lost, and a white balance shift occurs.
[1382]
The data sum / the maximum value of the data sum = 1/100 is, for example, 1/100 white window display. In the case of a natural image, it means that the data sum of pixels to be displayed can be converted to 1/100 of white raster display. Therefore, the sum of data / maximum value of 1 white luminescent spot per 100 pixels is 1/100.
[1383]
In the following description, the maximum value is the added value of the image data of the white raster, but this is for ease of description. The maximum value is the maximum value generated in image data addition processing or APL processing. Therefore, the data sum / maximum value is a ratio to the maximum value of the image data of the screen to be processed.
[1384]
It should be noted that the data sum may be calculated based on the current consumption or the luminance. Here, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that the addition is luminance (image data). Generally, the method of adding the luminance (image data) is easy, and the hardware scale of the controller IC can be reduced. Further, it is preferable because flicker does not occur due to the duty ratio control and the dynamic range can be widened.
[1385]
FIG. 89 shows an example in which the reference current control and the duty ratio control of the present invention are implemented. In FIG. 89, when the data sum / maximum value is 1/100 or less, the magnification of the reference current is changed up to three times. The duty ratio is changed from 1/1 to 1/8 at 1/100 or more.
Therefore, since the data sum / maximum value is 1/1 to 1/10000, the duty ratio control is 8 times, and the reference current control is 3 times, the change is 8 × 3 = 24 times. Since both the reference current control and the duty ratio control change the screen luminance, a dynamic range of 24 times is realized.
[1386]
When the data sum / maximum value is 1/1, the duty ratio is 1/8. Therefore, the display luminance is 1/8 of the maximum value. Since the data sum / maximum value is 1, white raster display is performed. That is, in white raster display, the display luminance is reduced to 1/8 of the maximum. 1/8 of the screen 50 is the image display area 53, and the non-display area 52 occupies 7/8. In an image in which the data sum / maximum value is close to 1/1, most of the pixels 16 are in a high gradation display. When represented by a histogram, the majority of data is distributed in the high gradation area of the histogram. In this image display, the image is in an overexposed state and there is no sharp feeling. Therefore, a gamma curve of n or close to n in FIG. 86 or the like is selected.
[1388]
When the data sum / maximum value is 1/100, the duty ratio is 1/1. The entire screen 50 is a display area 53. Therefore, the N-fold pulse driving is not performed.
The emission luminance of the EL element 15 becomes the display luminance of the screen 50 as it is. Most of the images are displayed in black, and the image is partially displayed. In terms of an image, an image display with a data sum / maximum value of 1/100 is an image in which the moon appears in a dark night sky. Making the duty ratio 1/1 in this image means that the moon portion is displayed with a luminance eight times the luminance of the white raster. Therefore, image display with a wide dynamic range can be realized. Since the image is displayed in the area of 1/100, even if the luminance of the area of 1/100 is increased eight times, the increase in power consumption is slight.
[1388]
In the image in which the data sum / maximum value is close to 1/100, most of the pixels 16 are in low gradation display. If represented by a histogram, the majority of data is distributed in the low gradation area of the histogram. In this image display, the image is in a blackened state and there is no sharp feeling. Therefore, a gamma curve b or a curve close to b in FIG. 86 is selected.
[1389]
As described above, the driving method of the present invention is a driving method that increases the x multiplier of gamma as the duty ratio increases. This is a driving method that reduces the x multiplier of gamma as the duty ratio decreases.
[1390]
In FIG. 89, when the data sum / maximum value is 1/100 or less, the magnification of the reference current is changed up to three times. When the data sum / maximum value is 1/100, the duty ratio is 1/1, and the screen luminance is increased by the duty ratio. As the data sum / maximum value becomes smaller than 1/100, the magnification of the reference current is increased. Therefore, the emitting pixel 16 emits light with higher luminance. For example, a data sum / maximum value of 1/1000 is an image in which stars appear in a dark night sky when expressed in a mage. Setting the duty ratio to 1/1 in this image means that the star portion is displayed at a luminance of 8 × 2 = 16 times the luminance of the white raster. Therefore, image display with a wide dynamic range can be realized. Since an image is displayed in an area of 1/1000, even if the luminance of the area of 1/1000 is increased 16 times, the increase in power consumption is slight.
[1391]
Control of the reference current is that it is difficult to maintain white balance. However, in an image in which stars appear in a dark night sky, even if the white balance is shifted, the white balance shift is not visually recognized. From the above, the present invention is an appropriate driving method for performing the reference current control in a range where the data sum / maximum value is very small.
[1392]
When the data sum / maximum value is 1/1000, the duty ratio is 1/1. The entire screen 50 is a display area 53. Therefore, the N-fold pulse driving is not performed. The emission luminance of the EL element 15 becomes the display luminance of the screen 50 as it is. Most of the images are displayed in black, and the image is partially displayed.
[1393]
In the image in which the data sum / maximum value is close to 1/1000, most of the pixels 16 are in low gradation display. If represented by a histogram, the majority of data is distributed in the low gradation area of the histogram. In this image display, the image is in a blackened state and there is no sharp feeling. Therefore, a gamma curve b or a curve close to b in FIG. 86 is selected.
[1394]
As described above, the driving method of the present invention is a driving method in which the x multiplier of gamma increases as the reference current decreases. This is a driving method in which the x multiplier of gamma is reduced as the reference current increases.
[1395]
In FIG. 89, the change in the reference current and the change in the duty ratio control are shown linearly. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 90, the magnification control and the duty ratio control of the reference current may be curved. In FIGS. 89 and 90, since the sum of data / maximum value on the horizontal axis is logarithmic, it is natural that the reference current control and the duty ratio control have curved lines. The relationship between the data sum / maximum value and the reference current magnification, and the relationship between the data sum / maximum value and the duty ratio control are preferably set according to the content of the image data, the image display state, and the external environment.
[1396]
FIGS. 89 and 90 show an embodiment in which the RGB duty ratio control and the reference current control are the same. The present invention is not limited to this. As shown in FIG. 91, the gradient of the reference current magnification may be changed in RGB. In FIG. 91, the gradient of the change in the reference current magnification for blue (B) is maximized, the gradient of the change in the reference current magnification for green (G) is increased next, and the gradient of the change in the reference current magnification for red (R) is increased. The inclination is minimized. When the reference current increases, the current flowing through the EL element 15 also increases. EL elements have different luminous efficiencies for RGB. When the current flowing through the EL element 15 increases, the luminous efficiency with respect to the applied current deteriorates. In particular, the tendency is remarkable in B. Therefore, white balance cannot be obtained unless the reference current amount is adjusted by RGB. Therefore, as shown in FIG. 91, when the reference current magnification is increased (the region where the current flowing through each of the RGB EL elements 15 is large), it is effective to make the RGB reference current magnifications different so that the white balance can be maintained. is there. The relationship between the data sum / maximum value and the reference current magnification, and the relationship between the data sum / maximum value and the duty ratio control are preferably set according to the content of the image data, the image display state, and the external environment.
[1397]
FIG. 91 shows an embodiment in which the reference current magnification is different between RGB. In FIG. 92, the duty ratio control is also different. The sum of data / maximum value is equal to or greater than 1/100 for B and G, and the slope of R is reduced. Also, G and R have a duty ratio of 1/1 at 1/100 or less, while B has a duty ratio of 1/2 at 1/100 or less. The above driving method can be implemented by the driving method described with reference to FIGS. By driving as described above, RGB white balance adjustment can be optimized. The relationship between the data sum / maximum value and the reference current magnification, and the relationship between the data sum / maximum value and the duty ratio control are preferably set according to the content of the image data, the image display state, and the external environment. In addition, it is preferable that the user can freely set or adjust.
[1398]
FIGS. 89 to 91 show a method in which the reference current magnification and the duty ratio are changed with the data sum / maximum value being 1/100 as an example. The reference current magnification and the duty ratio are changed at a fixed value of the data sum / maximum value so that the area where the reference current magnification changes and the area where the duty ratio changes do not overlap. With this configuration, it is easy to maintain the white balance. That is, the duty ratio is changed when the data sum / maximum value is 1/100 or more, and the reference current is changed when the data sum / maximum value is 1/100 or less. The region where the reference current magnification changes and the region where the duty ratio changes do not overlap. This method is a characteristic method of the present invention.
[1399]
Although the duty ratio is changed when the data sum / maximum value is 1/100 or more, and the reference current is changed when the data sum / maximum value is 1/100 or less, the reverse relationship may be used. That is, the duty ratio may be changed when the data sum / maximum value is 1/100 or less, and the reference current may be changed when the data sum / maximum value is 1/100 or more. Further, the duty ratio is changed when the data sum / maximum value is 1/10 or more, the reference current is changed when the data sum / maximum value is 1/100 or less, and the data sum / maximum value is 1/100 or more and 1/10 or less. Then, the reference current magnification and the duty ratio may be set to constant values.
[1400]
In some cases, the present invention is not limited to the above method. As shown in FIG. 93, the duty ratio may be changed when the data sum / maximum value is 1/100 or more, and the reference current of B may be changed when the data sum / maximum value is 1/10 or less. The change of the reference current change of B and the duty ratio of RGB overlap.
[1401]
When a bright screen and a dark screen are alternately repeated at a high speed, flicker occurs when the duty ratio is changed according to the change. Therefore, when changing from a certain duty ratio to another duty ratio, it is preferable to change the duty ratio by providing hysteresis (time delay). For example, assuming that the hysteresis period is 1 sec, the previous duty ratio is maintained even if the screen luminance is bright and dark several times within the 1 sec period. That is, the duty ratio does not change.
[1402]
This hysteresis (time delay) time is called a Wait time. Further, the duty ratio before the change is called a duty ratio before the change, and the duty ratio after the change is called a duty ratio after the change.
[1403]
When the duty ratio before change changes from a small state to another duty ratio, flicker due to the change is likely to occur. The state where the duty ratio before the change is small is a state where the data sum of the screen 50 is small or a state where the screen 50 has many black display portions. Therefore, it is considered that the screen 50 is a halftone display and the visibility is high. Also, in a region where the duty ratio is small, the difference from the change duty tends to be large. Of course, when the difference between the duty ratios becomes large, control is performed using the OEV2 terminal. However, there is a limit to OEV2 control. From the above, when the duty ratio before the change is small, it is necessary to lengthen the wait time.
[1404]
When the duty ratio before the change changes from a large state to another duty ratio, flicker due to the change hardly occurs. The state where the duty ratio before the change is large is a state where the data sum of the screen 50 is large or a state where the screen 50 has many white display portions. Therefore, it is considered that the entire screen 50 is displayed in white and the visibility is low. From the above, when the duty ratio before change is large, the wait time may be short.
[1405]
The above relationship is shown in FIG. The horizontal axis is the duty ratio before the change. The vertical axis is the Wait time (second). When the duty ratio is 1/16 or less, the wait time is extended to 3 seconds (sec). When the duty ratio is 1/16 or more and the duty ratio is 8/16 (= 1 /), the wait time is changed from 3 seconds to 2 seconds in accordance with the duty ratio. At a duty ratio of 8/16 or more and a duty ratio of 16/16 = 1/1, the duty is changed from 2 seconds to 0 seconds in accordance with the duty ratio.
[1406]
As described above, the duty ratio control of the present invention changes the wait time according to the duty ratio. When the duty ratio is small, the wait time is lengthened, and when the duty ratio is large, the wait time is shortened. That is, in the driving method in which at least the duty ratio is variable, the duty ratio before the first change is smaller than the duty ratio before the second change, and the Wait time of the first duty ratio before the change is equal to the second time. It is characterized in that it is set longer than the Wait time of the duty ratio before the change.
[1407]
In the above embodiment, the Wait time is controlled or specified based on the duty ratio before the change. However, the difference between the duty ratio before the change and the duty ratio after the change is small. Therefore, the duty ratio before the change may be read as the duty ratio after the change in the above-described embodiment.
[1408]
In the above embodiments, the description has been made based on the duty ratio before the change and the duty ratio after the change. When the difference between the duty ratio before the change and the duty ratio after the change is large, it goes without saying that it is necessary to increase the wait time. When the difference between the duty ratios is large, it is needless to say that it is preferable to change the duty ratio after the change via the duty ratio in the intermediate state.
[1409]
The duty ratio control method of the present invention is a driving method in which the Wait time is lengthened when the difference between the duty ratio before change and the duty ratio after change is large. That is, this is a driving method in which the Wait time is changed according to the difference in the duty ratio. Also, this is a driving method in which the Wait time is extended when the difference in the duty ratio is large.
[1410]
The duty ratio method according to the present invention is a driving method characterized in that when the difference between the duty ratios is large, the duty ratio is changed to the changed duty ratio via the duty ratio in an intermediate state.
[1411]
In the embodiment of FIG. 94, it has been described that the Wait time for the duty ratio is the same for R (red), G (green), and B (blue). However, in the present invention, it is needless to say that the Wait time may be changed in RGB as shown in FIG. This is because the visibility is different for RGB. By setting the Wait time in accordance with the visibility, a better image display can be realized.
[1412]
The data sum / the maximum value of the data sum = 1/100 is, for example, 1/100 white window display. In the case of a natural image, it means that the data sum of pixels to be displayed can be converted to 1/100 of white raster display. Therefore, the sum of data / maximum value of 1 white luminescent spot per 100 pixels is 1/100.
[1413]
In the following description, the maximum value is the added value of the image data of the white raster, but this is for ease of description. The maximum value is the maximum value generated in image data addition processing or APL processing. Therefore, the data sum / maximum value is a ratio to the maximum value of the image data of the screen to be processed.
[1414]
However, the data sum does not require that data of one screen be accurately added. A value obtained by estimating (predicting) the added value of one screen from the added value of the data of the pixels obtained by sampling one screen may be used. The same applies to the maximum value. Also, a predicted value or an estimated value from a plurality of fields or a plurality of frames may be used. In addition to the addition of image data, the APL level of video data may be obtained by a low-pass filter circuit, and the APL level may be used as the data sum. The maximum value at this time is the maximum value of the APL level when the video data having the maximum amplitude is input.
[1415]
The sum of the data may be calculated based on the current consumption of the display panel or the brightness. Here, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that the addition is luminance (image data). Generally, the method of adding luminance (image data) is easy.
[1416]
In FIG. 197, the horizontal axis represents the data sum / maximum value. The maximum value is 1. The vertical axis is the duty ratio. Data sum = maximum value (data sum / maximum value = 1) is a white display state in which all the pixel rows are the maximum. When the data sum / maximum value is small, it is a dark screen or a screen with a small image display area. At this time, the duty ratio is increased. Therefore, the brightness of the pixel displaying the image is high. As a result, the dynamic range of the image is enlarged and a high quality image is displayed. When the data sum / maximum value is large (the maximum value is 1), the image is a bright screen or a screen with a wide image display area. At this time, the duty ratio is reduced. Therefore, the brightness of the pixel displaying the image is low. Therefore, low power consumption can be achieved. Since the amount of light emitted from the screen is large, the image does not feel dark.
[1417]
In FIG. 197, when the data sum / maximum value is 1.0, the DUTY ratio value to be reached is changed. For example, when the duty ratio is 1/2, half of the screen is in the image display state. Therefore, the image is bright. When the duty ratio is 1/8, 1/8 of the screen is in the image display state. Therefore, the brightness is 1/4 compared to the duty ratio = 1/2.
[1418]
In the driving method of the present invention, the image brightness is controlled by the sum of data and the like, and the dynamic range is expanded. Further, a high contrast display is realized.
[1419]
In a liquid crystal display panel, white display and black display are determined by the transmittance from the backlight. Even when a non-display area is generated on the screen as in the driving method of the present invention, the transmittance in black display is constant. Conversely, by generating a non-display area, the white display luminance in one frame period is reduced, so that the display contrast is reduced.
[1420]
The EL display panel has a black display in which the current flowing through the EL element is 0. Therefore, even if a non-display area is generated on the screen as in the driving method of the present invention, the luminance of black display is zero. When the area of the non-display area is increased, the white display luminance decreases. However, since the luminance of black display is 0, the contrast is infinite. Therefore, good image display can be realized.
[1421]
Further, in the driving method of the present invention, the number of gradations is maintained in the entire gradation range, and the white balance is maintained in the entire gradation range. Further, the luminance change of the screen can be changed by nearly 10 times by the duty ratio control. Further, since the change has a linear relationship with the duty ratio, the control is easy. Further, R, G, and B can be changed at the same ratio. Therefore, the white balance is maintained at any duty ratio.
[1422]
The relationship between the data sum / maximum value and the DUTY ratio is preferably set according to the content of the image data, the image display state, and the external environment. In addition, it is preferable that the user can freely set or adjust.
[1423]
The above switching operation is designed to display the display screen very brightly when the power of the mobile phone, monitor, etc. is turned on, and to reduce the display brightness after a certain period of time to save power. Used. It can also be used as a function to set the brightness desired by the user. For example, outdoors, the screen is made very bright. This is because the surroundings are bright outdoors and the screen is completely invisible. In other words, the curve a in FIG. 197 is selected outdoors. However, if the display is continued at a high luminance, the EL element rapidly deteriorates. For this reason, in the case of making the brightness very bright, it is configured to return to the normal brightness in a short time. For example, normally, the curve c is selected. Further, in the case where the display is performed at a high luminance, the display luminance is configured to be increased by the user pressing a button.
[1424]
Therefore, it is preferable that the user be able to switch with a button, change automatically in the setting mode, or detect the brightness of external light and switch automatically. Further, it is preferable that the display brightness is set to be 50%, 60%, 80% and the like so that the user can set the display brightness. Further, it is preferable that the duty ratio curve, the slope, and the like be rewritten by an external microcomputer or the like. Further, it is preferable that one of the duty curves stored in the memory can be selected.
[1425]
Needless to say, the selection of the duty ratio curve and the like is preferably performed in consideration of the APL level, the maximum luminance (MAX), the minimum luminance (MIN), and the luminance distribution state (SGM).
[1426]
As described above, for example, a is an outdoor curve. c is a curve for indoor use. b is a curve for an intermediate state between indoor and outdoor. Switching between the curves a, b, and c is performed by the user operating the switch. Alternatively, the brightness of the external light may be detected by a photo sensor and automatically switched. Although the gamma curve is switched, the present invention is not limited to this. It goes without saying that a gamma curve may be generated by calculation.
[1427]
Although the DUTY ratio in FIG. 197 is a straight line, it is not limited to this. As shown in FIG. 198, a one-point broken curve may be used.
[1428]
When the image data sum is small, the c-curve in FIG. 198 is selected. The effect of reducing power consumption is exhibited. There is no reduction in image display. When the image data sum is large, the a-curve is selected. The display of the image is not bright, and the occurrence of flicker is reduced.
[1429]
In another embodiment of the present invention, the change in the DUTY ratio is performed when the sum of data / maximum value is 1/10 or more (see FIG. 199). This is because an image having a data sum / maximum value close to 1 is rarely generated, and if the DUTY ratio is changed until the data sum / maximum value is 1 as shown in FIG. 197, the image display is felt dark. More preferably, the change in the DUTY ratio is performed when the sum of data / maximum value is 8/10 or more.
[1430]
In FIG. 199, when the data sum / maximum value is 0.9 or less, the DUTY ratio is changed from 1 to 1/5. Therefore, a five-fold dynamic range is realized.
[1431]
When the data sum / maximum value is 0.9 or more, it is 1/5. Therefore, the display luminance is 1/5 of the maximum value. Data sum / maximum value = 1 indicates white raster display. That is, in the white raster display, the display luminance is reduced to 1/5 of the maximum.
[1432]
When the data sum / maximum value is 0.1 or less, the DUTY ratio is 1/1. One tenth of the screen is a display area. The light emission luminance of the EL element directly becomes the display luminance of the pixel.
Most of the images are displayed in black, and the image is partially displayed.
In terms of an image, an image display in which the sum of data / maximum value is 0.1 or less is an image in which the moon appears in a dark night sky. Setting the DUTY ratio to 1/1 in this image means that the moon portion is displayed at a luminance five times the luminance of the white raster. Therefore, image display with a wide dynamic range can be realized. Since the image is displayed in the 1/10 area, even if the luminance of the 1/10 area is increased by a factor of 5, the increase in power consumption is slight.
[1433]
In an image in which the data sum / maximum value is close to 0, most of the pixels are in low gradation display. If represented by a histogram, the majority of data is distributed in the low gradation area of the histogram. In this image display, the image is in a blackened state and there is no sharp feeling. Therefore, the gamma curve is controlled to widen the dynamic range of the black display section.
[1434]
In the above embodiment, when the data sum / maximum value is 0, the duty ratio is set to 1, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 200, it goes without saying that the duty ratio may be set to a value smaller than 1. Further, the duty ratio curve may be a curve as shown in FIG.
[1435]
As shown in FIG. 202, the duty ratio curve may be changed for red (R), green (G), and blue (B) pixels. In FIG. 202, the gradient of the change in the duty ratio of blue (B) is the largest, the gradient of the change of the duty ratio of green (G) is the next largest, and the gradient of the change of the duty ratio of red (R) is the largest. It is small. By driving as described above, RGB white balance adjustment can be optimized. The relationship between the data sum / maximum value and the DUTY ratio is preferably set according to the content of the image data, the image display state, and the external environment. In addition, it is preferable that the user can freely set or adjust.
[1436]
When a bright screen and a dark screen are alternately repeated at a high speed, a flicker occurs in which the duty ratio is changed according to the change. Therefore, when changing from a certain DUTY ratio to another DUTY ratio, it is preferable to provide a hysteresis (time delay) as shown in FIG. For example, assuming that the hysteresis period is 1 sec, the previous DUTY ratio is maintained even if the screen luminance is bright and dark several times within the 1 sec period. That is, the duty ratio does not change.
This hysteresis (time delay) time is called a Wait time. The DUTY ratio before the change is referred to as a DUTY ratio before the change, and the DUTY ratio after the change is referred to as a DUTY ratio after the change.
[1437]
When the duty ratio before change changes from a small state to another duty ratio, flicker due to the change is likely to occur. The state in which the duty ratio before the change is small is a state in which the data sum of the screen is small or a state in which the screen has many black display portions.
[1438]
Therefore, it is considered that the screen is a halftone display and the visibility is high. Also, in a region where the DUTY ratio is small, the difference from the changed DUTY ratio tends to be large. Of course, when the difference between the duty ratios becomes large, control is performed using OEV. However, there is a limit to OEV control. From the above, when the duty ratio before change is small, it is necessary to lengthen the wait time.
[1439]
When the duty ratio before the change changes from the large state to another duty ratio, flicker due to the change hardly occurs. The state in which the duty ratio before change is large is a state in which the data sum of the screen is large or a state in which the screen has many white display portions. Therefore, it is considered that the entire screen is displayed in white and the visibility is low. From the above, when the duty ratio before change is large, the wait time may be short.
[1440]
The above relationship is shown in FIG. The horizontal axis is the duty ratio before change. The vertical axis is the Wait time (second). When the duty ratio is 1/16 or less, the wait time is extended to 3 seconds (sec). When the duty ratio is 1/16 or more and the duty ratio is 8/16 (= 1/2), the wait time is changed from 3 seconds to 2 seconds according to the duty ratio. When the duty ratio is 8/16 or more and the duty ratio is 16/16 = 1/1, the duty is changed from 2 seconds to 0 second in accordance with the duty ratio.
[1441]
As described above, the duty ratio control of the present invention changes the wait time according to the duty ratio. When the duty ratio is small, the wait time is lengthened, and when the duty ratio is large, the wait time is shortened. That is, in the driving method of changing at least the DUTY ratio, the DUTY ratio before the first change is smaller than the DUTY ratio before the second change, and the Wait time of the first DUTY ratio before the change is equal to the second time. It is characterized in that it is set longer than the Wait time of the duty ratio before change.
[1442]
In the above embodiment, the wait time is controlled or specified based on the duty ratio before the change. However, the difference between the duty ratio before change and the duty ratio after change is small. Therefore, the duty ratio before the change may be read as the duty ratio after the change in the above embodiment.
[1443]
Further, in the above embodiment, the description has been made based on the duty ratio before the change and the duty ratio after the change. When the difference between the duty ratio before the change and the duty ratio after the change is large, it is needless to say that the wait time needs to be increased. When the difference between the duty ratios is large, it is needless to say that it is preferable to change to the duty ratio after the change through the duty ratio in the intermediate state.
[1444]
The duty ratio control method of the present invention is a driving method in which the wait time is lengthened when the difference between the duty ratio before change and the duty ratio after change is large. That is, this is a driving method in which the Wait time is changed according to the difference in the DUTY ratio. This is a driving method in which the Wait time is lengthened when the difference in the DUTY ratio is large.
[1445]
The duty ratio method according to the present invention is a driving method characterized in that when the difference between the duty ratios is large, the duty ratio is changed to the changed duty ratio via the intermediate duty ratio.
[1446]
In the above embodiment, the description has been given assuming that the Wait time for the DUTY ratio is the same for R (red), G (green), and B (blue). However, in the present invention, it goes without saying that the Wait time may be changed for R, G, and B. This is because the visibility is different for RGB. By setting the Wait time in accordance with the visibility, a better image display can be realized.
[1449]
The above embodiment is an embodiment relating to the duty ratio control. It is preferable to set the Wait time also for the reference current control. FIG. 96 shows the embodiment.
[1448]
When the reference current is small, the screen 50 is dark, and when the reference current is large, the screen 50 is bright. That is, when the reference current magnification is small, it can be translated into a halftone display state. When the reference current magnification is high, the image display state is high brightness. Therefore, when the reference current magnification is low, the visibility with respect to the change is high, and the Wait time needs to be lengthened. On the other hand, when the reference current magnification is high, the wait time may be short because the visibility to the change is low. Therefore, as shown in FIG. 96, the Wait time for the reference current magnification may be set.
[1449]
It is desirable that the reference current magnification for the data sum or the like can be changed from outside the panel module. External changes may be written to the memory of the panel module control circuit 839 (see FIGS. 83 and 205 and the description thereof) using a microcomputer or the like.
[1450]
FIG. 224 is an explanatory diagram of a method of changing the reference current magnification. The horizontal axis in FIG. 224 is the address number. The address number is from address 0 to address 511, and has 9 bits. Although the horizontal axis is an address, it may be considered that the horizontal axis corresponds to the data sum / maximum value described in FIG. 197 to FIG. 202 and the like. That is, when data sum = maximum value, data sum / maximum value = 1. It can be considered that this state corresponds to address 511. When data sum × 2 = maximum value, data sum / maximum value = 1 /. This state may be considered to correspond to address 255.
[1451]
The data (reference current magnification) for each address is sequentially rewritten by the data values applied to the address bus and the data bus as shown in FIG.
[1452]
The reference current on the vertical axis changes depending on the memory state. The solid line a indicates a case where the reference current magnification is constantly changed to 1 regardless of the address value. In the dotted line b, when the data sum is large (the entire screen 50 is close to white display), the reference current is not changed from 1, and when the data sum is small (whether the screen 50 is close to black display or not. In the state where the number of pixels is small), the change of the reference current is increased. Therefore, the dynamic range of image display is expanded. In the dashed-dotted line c, the change is made to change constantly when the data sum is large to small.
[1453]
As described above, rewriting the reference current magnification expands the applicability of the driving method of the present invention. In FIG. 224, the data for each address is rewritten so as to form the a, b, and c lines. However, the present invention is not limited to this. ) May be stored and controlled so as to select and switch.
[1454]
FIG. 226 is an explanatory diagram of a method of changing the duty ratio. The horizontal axis in FIG. 226 is the address number. The address number is from address 0 to address 255, and has 8 bits. Although the horizontal axis is an address, it may be considered that the horizontal axis corresponds to the data sum / maximum value described in FIG. 197 to FIG. 202 and the like. That is, when data sum = maximum value, data sum / maximum value = 1. This state may be considered to correspond to address 255. When data sum × 2 = maximum value, data sum / maximum value = 1 /. It can be considered that this state corresponds to address 127. The data (duty ratio) for each address is sequentially rewritten by data values applied to the address bus and the data bus as shown in FIG.
The reference current on the vertical axis changes depending on the memory state. The solid line a indicates a case where the duty ratio is constantly changed to 1 regardless of the address value. In the dotted line b, when the data sum is large (the whole screen 50 is close to white display), the duty ratio is not changed from 0.2, and when the data sum is small (whether the screen 50 is close to black display). In a state where the number of displayed pixels is small), the change in the duty ratio is large. Therefore, the dynamic range of image display is expanded. In the dashed-dotted line c, the change is made to change constantly when the data sum is large to small.
[1455]
As described above, rewriting the duty ratio expands the applicability of the driving method of the present invention. In FIG. 226, the data for each address is rewritten so as to form the lines a, b, and c. However, the present invention is not limited to this. ) May be stored and controlled so as to select and switch. 224 and 226 may be implemented in combination with each other.
[1456]
The present invention calculates (detects) the data sum or APL, and performs duty ratio control and reference current control based on this value. FIG. 98 is a flowchart for obtaining the duty ratio and the reference current magnification.
[1457]
As shown in FIG. 98, a rough APL is calculated for the input image data (a temporary APL is calculated). The value of the reference current and the reference current magnification are determined from the APL. The determined reference current and reference current magnification are converted into electronic volume data and applied to the source driver circuit 14.
[1458]
On the other hand, the image data is input to the gamma processing circuit, and the gamma characteristic is determined. The APL is calculated from the image data processed with the gamma characteristic. The duty ratio is determined from the calculated APL. Next, the duty pattern is determined based on whether the image is a moving image or a still image. The duty pattern is a distribution state of the non-display area 52 and the display area 53. In the case of a moving image, the non-display area 52 is inserted at a time. In the case of a still image, the non-display area 52 is dispersed and inserted. Therefore, in the case of a still image, the non-display area 52 and the display area non-display area 52 are converted into a duty pattern to be inserted in a dispersed manner. In the case of a moving image, the non-display area 52 is converted into a duty pattern to be inserted at a time. The converted pattern is applied as a start pulse ST (see FIG. 6) of the gate driver circuit 12b.
[1458]
In FIGS. 94 and 95, control of the Wait time according to the duty ratio has been described, and in FIGS. 89 to 93, control of the duty ratio in accordance with the data sum has been described. FIG. 103 is a detailed explanatory diagram for further performing the duty ratio control and the Wait time. However, in order to facilitate the explanation, time factors and the like are reduced.
[1460]
In FIG. 103, the top row shows frame (field) numbers. The second row shows the APL level (corresponding to the data sum). The third row shows the corresponding duty ratio calculated from the APL level. The bottom row shows the resulting duty ratio (processing duty ratio) after correcting in consideration of the Wait time. That is, the corresponding duty ratio (third stage) is 8/64 → 9/64 → 9/64 → 10/64 → 9/64 → 10/64 → 11/64 → 11/64 → 12 depending on the APL level of each frame. / 64 → 14/64 →...
[1461]
For the corresponding duty ratio, the processing duty ratio is 8/64 → 8/64 → 9/64 → 9/64 → 9/64 → 10/64 → 10/64 → 11/64 → in consideration of the Wait time. 12/64 → 12/64 →...
[1462]
In FIG. 103, the corresponding duty ratio is corrected by the Wait time. In the processing duty ratio, the numerator is an integer (FIG. 107 is compared with the fact that the numerator has a decimal point). In FIG. 103, the driving is performed so that the change in the duty ratio is smooth and flicker does not easily occur. In FIG. 103, the corresponding duty ratios have changed to 9/64, 10/64, and 9/64 in frames 3, 4, and 5. However, Wait time control is performed, and the processing duty ratios are 9/64 and 9. / 64, 9/64 (correction points are indicated by dotted lines in frame 4). In FIG. 103, the corresponding duty ratios have changed to 12/64, 14/64, and 11/64 in frames 9, 10, and 11, however, the Wait time control is performed, and the processing duty ratio becomes 12/64. , 12/64 and 11/64 (correction points are indicated by dotted lines in the frame 10). By performing the Wait time control as described above, the duty ratio control is provided with hysteresis (time delay or low-pass filter) so that the duty ratio does not change even if the APL level changes rapidly.
[1463]
The duty ratio control as described above does not need to be completed in one frame or one field. The duty ratio control may be performed during a period of several fields (several frames). In this case, the duty ratio is an average value of several fields (several frames). Even when the duty ratio control is performed in several fields (several frames), it is preferable that the period of several fields (several frames) be six fields (six frames) or less. If it is more than this, flicker may occur. The number of fields (several frames) is not an integer but may be 2.5 frames (2.5 fields). That is, the present invention is not limited to a field (frame) unit.
[1464]
FIG. 104 shows an embodiment in the case where the duty ratio control is performed in several fields (several frames). FIG. 104 illustrates the concept when several fields (several frames) are performed. M is a length for performing the duty ratio control. If one field (one frame) has 256 pixel rows, M = 1024 corresponds to four fields (four frames).
That is, FIG. 104 shows an embodiment in which the duty ratio control is performed in four fields (four frames).
[1465]
M indicates a data string held in the shift register 61b of the virtual gate driver circuit 12b (see FIG. 6). The held data string holds data (on / off voltage) indicating whether the voltage applied to the gate signal line 17b is an off voltage or an on voltage. The average value of the held data string indicates the duty ratio.
In FIG. 104, it goes without saying that M = N. In some cases, the duty ratio control may be performed in the relationship of M <N.
[1466]
For example, in the retained data sequence of M = 1024, if there are 256 on-voltage data and 768 off-voltages, the duty ratio is 256/1024 = 1/4. Note that the distribution state of the on-voltage data is held solid when the display image is a moving image, and the distribution state of the on-voltage is dispersed and held when the display image is a still image.
[1467]
That is, a virtual on / off voltage data sequence is sequentially applied to the gate signal line 17b of the EL display panel. The EL display panel is controlled by the duty ratio by sequentially applying the on / off voltage, and the EL display panel is notified with a predetermined brightness.
[1468]
FIG. 105 is a block diagram of a circuit configuration for implementing the duty ratio control of FIG. First, a video signal (image data) is converted into a luminance signal by a Y conversion circuit 1051. Next, APL level (data sum or data sum / maximum value) is obtained by APL operation circuit 1052. Based on the APL level, the duty ratio is calculated for each field (frame), and the result is stored in the stack 1053. The stack circuit 1053 has a first in first out configuration. Note that the duty ratio is corrected by the wait time control and stored in the stack circuit 1053. The duty ratio data stored in the stack 1053 is applied by a parallel / serial conversion (P / S) circuit 1054 as an ST pulse (see FIG. 6) of the shift register 61b, and is applied in accordance with the order of the applied data. Thus, the on / off voltage of the gate signal line 17b is output from the gate driver circuit 12b.
[1469]
In the above embodiment, the duty ratio control is performed in the field or the frame. However, the present invention is not limited to this. For example, one frame = 4 fields, and the duty ratio control may be performed in units of a plurality of fields. By performing the duty ratio control using a plurality of fields, a smooth image display without flicker can be realized.
[1470]
In FIG. 106, 1-1 means the first field of one frame, 1-2 means the second field of one frame, 1-3 means the third field of one frame, and 1-4 means It means the fourth field of one frame. Further, 2-1 means the first field of two frames.
[1471]
When the duty ratio is changed from 128/1024 to 132/1024, 1-1 / 128/1024, 1-2 / 129/1024, 1-3 / 130/1024, 1-4 / 131/1024, 2- In the case of 1, it is changed to 132/1024. Due to the above change, it gradually changes from 128/1024 to 132/1024.
[1472]
When the duty ratio is changed from 128/1024 to 130/1024, 1-1 / 128/1024, 1-2 / 128/1024, 1-3 / 129/1024, 1-4 / 129/1024, 2- In the case of 1, it is changed to 130/1024. Due to the above change, it gradually changes from 128/1024 to 130/1024.
[1473]
When changing the duty ratio from 128/1024 to 136/1024, 1-1 / 128/1024, 1-2 / 130/1024, 1-3 / 132/1024, 1-4 / 134/1024, 2- At 1, it is changed to 136/1024. Due to the above change, it gradually changes from 128/1024 to 136/1024.
[1474]
The numerator of the duty ratio in the field (frame) duty ratio control need not be an integer. For example, as shown in FIG. 107, control may be performed so that the value is below the decimal point. The numerator below the decimal point can be easily realized by controlling the OEV2 terminal. In addition, by using the average duty ratio in a plurality of frames (fields), the denominator of the duty ratio can be generated to the right of the decimal point. Conversely, a decimal part may be generated in the denominator of the duty ratio. In FIG. 107, the numerator is below the decimal point such as 30.8 or 31.2. By setting the denominator and the numerator to large integers equal to or more than a certain value, it is possible to eliminate the need for decimal places.
[1475]
The duty ratio pattern is changed between a moving image and a still image. If the duty ratio pattern is suddenly changed, an image change may be recognized. Also, flicker may occur. This problem is caused by a difference between the duty ratio of a moving image and the duty ratio of a still image. For a moving image, a duty pattern in which the non-display area 52 is inserted at a time is used. For a still image, a duty pattern in which the non-display area 52 is dispersedly inserted is used. The ratio of the area of the non-display area 52 / the screen area 50 is the duty ratio.
However, even if the duty ratio is the same, the visibility of humans is different depending on the dispersion state of the non-display area 52. This is considered to be due to the human responsiveness to moving images.
[1476]
In the intermediate moving image, the distribution state of the non-display area 52 is a distribution state intermediate between the distribution state of the moving image and the distribution state of the still image. The intermediate moving image may be prepared in a plurality of states, and may be selected from the plurality of intermediate moving images corresponding to the moving image state before the change or the still image state.
The plurality of intermediate moving image states are exemplified by, for example, a configuration in which the non-display area is dispersed in a state similar to moving image display, and the non-display area 52 is divided into three. Conversely, a state where the non-display area is dispersed in a large number like a still image is exemplified.
[1377]
Some still images are bright and some are dark. The same goes for videos. Therefore, it is sufficient to determine which intermediate moving image state to transition to according to the state before the change.
In some cases, a transition from a moving image to a still image may be made without passing through the intermediate moving image. The transition from a still image to a moving image may be performed without going through the intermediate moving image. For example, an image having a low luminance on the screen 50 does not cause any discomfort even if the moving image display and the still image display move directly. Further, the display state may be shifted via a plurality of intermediate moving image displays. For example, the transition from the duty state of the moving image display to the duty ratio state of the intermediate moving image display 1, the transition to the duty state of the intermediate moving image display 2, and the transition to the duty state of the still image display may be performed.
[1478]
As shown in FIG. 108, when moving from the moving image display to the still image display, an intermediate moving image state is passed. Further, the display is shifted from the still image display to the moving image display via the intermediate moving image display. The transition time of each state is preferably a wait time.
[1479]
FIG. 110 shows the duty ratio and the number of variances of the non-display area when a moving image is transferred to a still image and an intermediate moving image. In FIG. 110, when the moving image still image level is 0, the image display is at the moving image level, and when it is 1, the image display is in the quasi moving image (intermediate moving image) state. A value of 2 indicates that the image display is in a still image state.
[1480]
The number of shares is the number of divisions of the non-display area 52. 1 indicates that the non-display area 52 is inserted into the screen at a time. Reference numeral 30 indicates that the non-display area 52 is divided into 30 and inserted. Similarly, 50 indicates that the non-display area 52 is divided into 50 and inserted. As described above, the duty ratio indicates the luminance reduction rate of white display. In other words, a duty ratio of 示 す indicates that the display state is の of the highest white luminance.
[1481]
As shown in FIG. 110, when moving from a moving image to a still image, when moving from a still image to a moving image, the moving image still image level passes through an intermediate moving image (quasi-moving image) state.
[1482]
It is preferable to provide a Wait time for the transition from the moving image to the still image as shown in FIG. The Wait time may be determined based on the ratio of the moving image.
The number of different data on the horizontal axis in FIG. 110 indicates the ratio of moving images detected by moving image detection between a certain frame and the next frame. In other words, the horizontal axis represents the ratio of pixels calculated between frames and having different image data. Therefore, the larger the numerical value, the closer to the moving image display. In FIG. 110, the wait time is secured longer as the moving image is displayed.
[1483]
Further, to explain the duty ratio control, a power supply circuit of the organic EL display device of the present invention will be described. FIG. 112 is a configuration diagram of the power supply circuit of the present invention. 1122 is a control circuit. The midpoint potential of the resistors 1125a and 1125b is controlled, and a gate signal of the transistor 1126 is output. The power supply Vpc is applied to the primary side of the transformer 1121, and the current on the primary side is transmitted to the secondary side by the on / off control of the transistor 1126. 1123 is a rectifier diode, and 1124 is a smoothing capacitor.
[1484]
FIG. 201 is a configuration diagram of the power supply circuit of the present invention. 1122 is a control circuit. By controlling the transistor 1775 to be turned on and off, the current flowing through the coil 1771 and the drive waveform are changed, and the charge charged in the capacitor 1774 is controlled.
The midpoint potential of the resistors 1125a and 1125b is controlled, and a gate signal of the transistor 1126 is output. The Vdd voltage (anode voltage) can be changed by changing the resistance value of the resistor. Since the voltage is generated by the coil (transformer) 1771, the change in the anode voltage causes the change in the cathode voltage (Vss). That is, as the anode voltage (Vdd) increases, the cathode voltage (Vss) also shifts.
[1485]
For example, consider the case where the anode voltage (Vdd) is 6 (V) and the cathode voltage (Vss) is -6 (V). When the anode voltage (Vdd) is changed by 3 (V) to 9 (V), the cathode voltage (Vss) shifts from -6 (V) to -3 (V).
This is an effect that the input side and the output side of the transformer 1121 are insulated.
[1486]
The current-driven organic EL display panel has the following characteristics from the viewpoint of potential.
In the pixel configuration of the present invention, the driving transistor 11a is a P-channel transistor as described with reference to FIG. The unit transistor 484 of the source driver 14 that generates a program current is an N-channel transistor. With this configuration, the program current is a sink current (sink current) flowing from the pixel 16 toward the source driver IC (circuit) 14. Therefore, the potential operation is performed with the anode (Vdd) as the origin. That is, since the program for the pixel 16 is a current, any potential of the source driver IC (circuit) 14 may be used as long as a driving voltage margin is secured.
[1487]
The control of the control circuit 1122 is performed by a logic circuit such as a controller. Therefore, the control circuit 1122 and the ground of the logic circuit need to be matched. However, the input side and the output side of the transformer 1121 are separated. The current program type source driver IC (circuit) 14 acts on the output side and operates based on the anode potential (Vdd). Therefore, the ground of the source driver IC (circuit) 14 does not need to be matched with the ground of the control circuit 1122 and the logic circuit.
In this regard, the source driver IC 14 is of the current program type, and the anode voltage (Vss) is generated by using the transformer 1122 (if added, the cathode voltage (Vss) is generated based on the anode voltage (Vdd)). The combination of the fact that the driving transistor 11a of the pixel 16 is a P-channel has a synergistic effect.
[1488]
Further, the organic EL display panel operates with an absolute value of the anode (Vdd) and the cathode (Vss). For example, if Vdd = 6 (V) and Vss = -6 (V), the operation is performed at 6-(-6) = 12 (V). In the power supply circuit using the transformer 1121 of the present invention in FIG. 112, the cathode voltage (Vss) changes with respect to the anode (Vdd). The anode voltage (Vdd) is the reference position of the program current of the current-driven source driver IC (circuit) 14 of the present invention. That is, the operation is performed with the anode voltage (Vdd) as the origin. Conversely, the potential or control of the cathode voltage (Vss) may be rough. For this reason as well, the power supply circuit of the present invention using the transformer of FIG. 112, the organic EL panel having the current-driven pixel 16 configuration, and the source driver IC (circuit) 14 of the current program type exhibit a synergistic effect. I can understand that. It is also important that the cathode voltage shifts due to a change in the anode voltage.
[1489]
In the organic EL panel, the current Idd flowing from the anode Vdd into the driving transistor 11a substantially coincides with the current Iss flowing from the EL element 15 to the cathode Vss. That is, there is a relationship of Idd = Iss. Actually, Idd> Iss, but since this difference is a program current of the source driver IC (circuit) 14, it is negligible and can be ignored. In the configuration of the transformer 1121 shown in FIGS. 112 and 177, the current output from the anode Vdd matches the current drawn from the cathode Vss. Also in this regard, the synergistic effect of the combination of the organic EL panel and the power supply circuit using the transformer 1121 of the present invention is large.
[1490]
When the driving transistor 11a of the pixel 16 is an N-channel transistor, it is needless to say that the same effect can be obtained when the unit transistor 484 of the source driver IC (circuit) 14 is a P-channel transistor.
[1491]
The Vgh voltage and Vgl voltage of the gate driver circuit 12, the power supply voltage of the source driver circuit, and the like are efficiently generated from the cathode voltage (Vss) or (and) the anode voltage (Vdd). Also, the transformer 1121 may have a four-terminal configuration of two input terminals and two output terminals, or as shown in FIG. 112, it is desirable to have two input terminals and three output terminals at the middle point. The transformer 1121 includes a single-turn transformer (coil).
[1492]
The power supply Vpc is applied to the primary side of the transformer 1121, and the current on the primary side is transmitted to the secondary side by the on / off control of the transistor 1126. 1123 is a rectifier diode, and 1124 is a smoothing capacitor.
[1493]
The output voltage of the anode voltage Vdd is adjusted by the resistor 1125b. Vss is a cathode voltage. As shown in FIG. 178, the cathode voltage Vss is configured to select and output two voltages. The selection is performed by the switch 1781. Generation of two voltages (−9 (V) and −6 (V) in FIG. 178) as the cathode voltage can be easily generated by providing an intermediate tap on the output side of the transformer 1121. Further, two windings for -9 (V) and -6 (V) are formed on the output side of the transformer 1121, and one of these windings can be selected to easily generate the winding.
This is also an excellent point of the present invention. 178 is characterized in that the cathode voltage (Vss) is switched. Changing the anode as the origin of the potential complicates the circuit configuration and increases the cost. On the other hand, even if a potential error of about 10% occurs in the cathode voltage (Vss), it does not affect image display (it is insensitive).
Therefore, it is an excellent feature of the present invention that the cathode voltage is set based on the anode voltage and that the cathode voltage (Vss) is changed in accordance with the temperature characteristics of the panel. The transformer 1121 also has many advantages in that the cathode voltage and the anode voltage can be easily changed by changing the ratio between the number of input windings and the number of output windings. In addition, by changing the switching state of the transistor 1776, the anode voltage (Vdd) can be changed. In FIG. 178, -9 (V) is selected by the switch 1781.
[1494]
In FIG. 178, the cathode voltage Vss is selected from two voltages. However, the present invention is not limited to this, and may be two or more. Further, the cathode voltage may be changed continuously using a variable regulator circuit.
[1495]
The selection of the switch 2021 depends on the output result from the temperature sensor 701. When the panel temperature is low, -9 (V) is selected as the Vss voltage. When the panel temperature is higher than a certain value, -6 (V) is selected. This is because the EL element 15 has a specific characteristic, and the terminal voltage of the EL element 15 increases on the low temperature side. In FIG. 178, one voltage is selected from two voltages and is set to Vss (cathode voltage). However, the present invention is not limited to this. The configuration is such that the Vss voltage can be selected from three or more voltages. May be. The above applies to Vdd as well. The present invention is also characterized in that the cathode voltage (Vss) is lowered at a low temperature below a certain level.
[1496]
In FIG. 178, the cathode voltage is switched (changed) by the temperature sensor 701, but the invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 177, a variable resistor (such as a posistor or a thermistor) is formed or arranged in parallel or in series with a resistor 1775 that determines the output voltage, so that the resistance value can be changed as a whole depending on temperature. May be.
[1497]
As shown in FIG. 178, by configuring so that a plurality of voltages can be selected based on the panel temperature, the power consumption of the panel can be reduced. This is because the Vss voltage may be reduced when the temperature is equal to or lower than a certain temperature. Usually, Vss = −6 (V) having a low voltage can be used. The switch 2021 may be configured as shown in FIG. The generation of a plurality of cathode voltages Vss can be easily realized by taking out an intermediate tap from the transformer 1121 in FIG. The same applies to the case of the anode voltage Vdd. As an example, the configuration of FIG. 179 is illustrated. In FIG. 179, a plurality of cathode voltages are generated using the intermediate tap of the transformer 1771.
[1498]
FIG. 180 is an explanatory diagram of the potential setting. In this example, the source driver IC 14 is described on the basis of GND in order to facilitate the description. The power supply of the source driver IC 14 is Vcc. Vcc may be equal to the anode voltage (Vdd). In the present invention, Vcc <Vdd is set from the viewpoint of power consumption. Preferably, the Vcc voltage of the source driver IC (circuit) preferably satisfies the relationship of Vdd-1.5 (V) <= Vcc <= Vdd. For example, if Vdd = 7 (V), Vcc preferably satisfies the condition of Vdd-1.5 = 5.5 (V) or more and 7 (V) or less. The Vcc voltage is the maximum voltage for operating the switch 481 in FIGS. 48 and 166.
[1499]
The off voltage Vgh of the gate driver circuit 12 is equal to or higher than the voltage Vdd. Preferably, the relationship of Vdd + 0.2 (V) <= Vgh <= Vdd + 2.5 (V) is satisfied. For example, if Vdd = 7 (V), Vgh is set to satisfy the condition of 7 + 0.2 = 7.2 (V) or more and 7 + 2.5 = 9.5 (V) or less. The above conditions apply to both the pixel selection side (the transistors 11b and 11c in the pixel configuration of FIG. 1) and the EL selection side (the transistor 11d in the pixel configuration of FIG. 1).
[1500]
The on-voltage Vgl of the switching transistor (which corresponds to the transistors 11b and 11c in the pixel configuration of FIG. 1) that generates a path of the program current with the driving transistor 11a is Vdd-Vdd or lower and Vdd-Vdd-4. It is preferable to satisfy the condition (V) or make the voltage substantially equal to the cathode voltage Vss. Similarly, the ON voltage on the EL selection side (corresponding to the transistor 11d in the pixel configuration in FIG. 1) is the same. That is, if the anode voltage is 7 (V) and the cathode voltage is -6 (V), the on-voltage Vgl is 7-7 (V) = 0 (V) or less, 7-7-4 = -4 (V). It is preferable to set it in the range. Alternatively, it is preferable that the on-voltage Vgl is substantially equal to the cathode voltage, and is set to -6 (V) or its vicinity.
[1501]
When the driving transistor 11a of the pixel 16 is an N-channel transistor, Vgh is an ON voltage. In this case, it goes without saying that the off-voltage may be replaced with the on-voltage.
[1502]
One of the problems of the power supply circuit of the present invention is that Vgh and Vgl voltages are generated from the anode voltage Vdd and / or the cathode voltage Vss. The anode voltage and the like are generated by the transformer 1121, and from this voltage, the DCDC converter Vgh and Vgl voltages are applied.
[1503]
However, Vgh and Vgl are control voltages of the gate driver circuit 12, and if this voltage is not applied, the transistor 11 of the pixel will be in a floating state. In addition, if there is no Vcc voltage, the source driver IC (circuit) 14 is also in a floating state, causing a malfunction. Accordingly, as shown in FIG. 181, it is necessary to apply the Vdd, Vss voltages after applying the Vgh, Vgl, and Vcc voltages to the panel, after the lapse of T1 time, or simultaneously.
[1504]
The present invention has solved this problem with the configuration shown in FIG. In FIG. 182, 1783a is a power supply circuit including a transformer 1121 and the like. A power supply circuit 1783b receives a voltage from the power supply circuit 1783a and generates Vgh, Vgl, Vcc voltages, and the like, and includes a DCDC converter circuit, a regulator circuit, and the like. 1821 is a switch. Thyristors, mechanical relays, electronic relays, transistors, analog switches, etc. are applicable.
[1505]
In FIG. 182 (a), the power supply circuit 1783a first generates an anode voltage (Vdd) and a cathode voltage (Vss). When this occurs, the switch 1821a is open. Therefore, the anode voltage (Vdd) is not applied to the display panel. The anode voltage (Vdd) and the cathode voltage (Vss) generated by the power supply circuit 1783a are applied to the power supply circuit 1783b, and the voltages Vgh, Vgl, and Vcc are generated by the power supply circuit 1783b and applied to the display panel. After applying the voltages Vgh, Vgl, and Vcc to the display panel, the switch 1821a is turned on (closed), and the anode voltage (Vdd) is applied to the display panel.
[1506]
In FIG. 182 (a), only the anode voltage (Vdd) is cut off by the switch 1821a. This is because, unless the anode voltage (Vdd) is applied, no path for applying a current to the EL element 15 occurs, and no path for flowing to the source driver IC (circuit) 14 occurs. Therefore, there is no malfunction or floating operation of the display panel.
[1507]
Of course, as shown in FIG. 182 (b), the voltage applied to the display panel may be controlled by turning on and off both switches 1821a and 1821b. However, the switches 1821a and 1821b must be closed at the same time, or control must be performed so that the switch 1821b is closed after the switch 1821a is closed.
[1508]
The above is the configuration in which the switch 1821 is formed or arranged at the Vdd terminal of the power supply circuit 1783a. FIG. 183 shows a configuration in which the switch 1821 is not formed or arranged. The point that the anode voltage (Vdd) and the voltage Vgh are similar, and that the anode voltage (Vdd) and the voltage Vcc are similar. If the voltage Vgh is applied, the gate driver circuit 12 turns off the gate signal lines 17a and 17b. This utilizes the fact that the voltage Vgh is applied and the transistor 11 (the transistor 11b, the transistor 11c, and the transistor 11d in the configuration of FIG. 1) is turned off. If the transistor 11 is in the off state, no current path flows from the driving transistor 11a to the EL element 15 and no program current path flows from the driving transistor 11a to the source driver IC (circuit) 14. In addition, the display panel does not malfunction or operate abnormally.
[1509]
When the anode voltage (Vdd) and the Vgh voltage are close to each other, almost no current flows through the resistor even if the resistor 1831a is short-circuited. Therefore, power loss hardly occurs. For example, if the anode voltage (Vdd) = 7 (V), Vgh = 8 (V), and the resistance 1831a is 10 (KΩ), (8−7) /10=0.1, the resistance 1831a Is 0.1 (mA).
Vgh is an off voltage. Further, since the voltage is output from the gate driver circuit 12, the current used is small. The present invention utilizes this property. That is, the gate signal line 17 can be held at the off-voltage (Vgh) or a potential near the off-voltage (Vgh) by the resistor 1831a in which the anode voltage (Vdd) terminal and the Vgh terminal are short-circuited. Therefore, a current path flowing from the anode voltage (Vdd) to the EL element 15 does not occur, and no abnormal operation occurs in the display panel. It goes without saying that the shift register 61 (see FIG. 6) of the gate driver circuit 12 is operated to control so that the off voltage (Vgh) is output from all the gate signal lines 17.
[1510]
After that, the power supply circuit 1783b fully operates, and the specified Vgh voltage, Vgl voltage, and Vcc voltage are output from the power supply circuit 1783b.
[1511]
Similarly, when the anode voltage (Vdd) is close to the Vcc voltage, almost no current flows through the resistor even if the resistor 1831b is short-circuited. Therefore, power loss hardly occurs. For example, if the anode voltage (Vdd) = 7 (V), Vcc = 6 (V), and the resistance 1831a is 10 (KΩ), (7−6) /10=0.1, the resistance 1831b Is 0.1 (mA). Vcc is a voltage used in the source driver IC (circuit) 14. The current consumed from Vcc depends on the on / off state of the shift register circuit of the source driver circuit 14 and the switch 481 (see FIGS. 48 and 166). It is used only for control, and is slight.
[1512]
The present invention utilizes this property. That is, by turning off the switch 481 of the source driver circuit 14 (opening) by the resistor 1831b in which the anode voltage (Vdd) terminal and the Vcc terminal are short-circuited, current can be prevented from flowing into the unit transistor 484. . Therefore, a current path from the anode voltage (Vdd) to the source signal line 18 does not occur, and no abnormal operation occurs in the display panel. It goes without saying that the shift register of the source driver circuit 14 is operated to control so that the current paths of the unit transistors 484 are disconnected from all the source signal lines 17.
[1513]
In FIG. 183, the cathode voltage (Vss) terminal and the Vgl terminal may be short-circuited by a resistor (not shown). Due to the short circuit of the resistor, the cathode voltage (Vss) is applied to the Vgl terminal when the cathode voltage (Vss) is generated. Therefore, the gate driver circuit 12 operates normally.
[1514]
In FIG. 183, the Vgh terminal is short-circuited by the resistor 1831 at the anode voltage (Vdd). However, when the driving transistor 11a is an N-channel transistor, the anode voltage (Vdd) and the Vgl terminal or the cathode voltage (Vss) are used. Needless to say, the Vgl terminal and the Vgl terminal are short-circuited.
[1515]
Although a short circuit (connection) between the anode voltage (Vdd) and the Vgh voltage and between the anode voltage (Vdd) and the Vcc voltage is made with a relatively high resistance, the present invention is not limited to this. The resistor 1831 may be replaced with a switch such as a relay or an analog switch. That is, when the anode voltage (Vdd) is generated, the relay is closed. Therefore, the anode voltage (Vdd) is applied to the Vgh terminal and the Vcc terminal. Next, when the Vgh voltage, the Vhl voltage, the Vcc voltage, etc. are generated in the power supply circuit 1783b, the relay is opened, and the anode voltage (Vdd) and the Vgh terminal, and the anode voltage (Vdd) and the Vcc terminal are disconnected.
[1516]
The transformer 1121 is relatively high. For this reason, as shown in FIG. 206, it is mounted on a substrate 83 arranged at a position facing the source driver IC 14. The board 83 is attached to the chassis 2061 to improve heat radiation from the transformer 1121 and the like. Chip components 2063 such as a chip capacitor and a chip resistor are mounted on the substrate 83. An operation button 2062 of a panel module is arranged on the front of the transformer 1121.
[1517]
It is important to take measures against heat generation from the EL display panel. To prevent heat generation, a chassis 2061 made of a metal material is attached to the back surface of the panel (the surface from which light from the display screen 50 does not come out) (see FIG. 206). Irregularities (not shown) are formed on the chassis 2061 in order to improve heat radiation. Further, an adhesive layer is arranged between the chassis 2061 and the sealing lid 85 in the panel. A material having good heat conductivity is used for the adhesive layer. For example, a paste made of a silicon resin or a silicon material is exemplified. These are often used as an adhesive (adhesive) between the regulator IC and the heat sink. Note that the adhesive layer is not limited to the function of bonding, and may have only the function of bringing the chassis and the panel into close contact with each other.
[1518]
The organic EL display panel has an EL element 15 formed (arranged) between an anode Vdd and a cathode Vss. The anode Vdd voltage and the cathode Vss voltage are supplied from the power supply circuit of FIG. When the EL element 15 does not emit light, the current flowing between the anode and the cathode is zero. In the duty ratio control of the present invention, the current of the EL element 15 is controlled by applying the on / off voltage of the gate signal line 17b for each pixel row. Further, the position of the gate signal line 17b to which the ON voltage is applied is scanned. For example, FIG. 97 shows an embodiment in which the non-display area 52 is divided into four parts. 97 (a), (b), (c) and (d) have different sizes of the non-display area 52. However, the non-display area 52 is scanned (moved) from the top to the bottom of the screen 50. Similarly, the display area 53 is also scanned downward from the top of the screen 50. No current flows through the EL element 15 of the pixel 16 corresponding to the non-display area 52. On the other hand, a current flows through the EL element 15 of the pixel 16 corresponding to the display area 53.
[1519]
Here, in order to explain the problem, a display pattern in which the non-display area 52 and the display area 53 are repeated for each pixel row is exemplified. This display state is a monochrome horizontal stripe display. That is, the odd-numbered pixel rows are displayed in white, and the even-numbered pixel rows are displayed in black. This display pattern is called one horizontal stripe.
Assume that the number of pixel rows is 220 and the duty ratio is 110/220. The duty ratio 110/220 is a state in which an on-voltage and an off-voltage are applied to the gate signal line 17b for each pixel row. The position of the gate signal line 17b to which the ON voltage or the OFF voltage is applied is scanned in synchronization with the horizontal synchronization signal. Therefore, focusing on the gate signal line 17b of a certain pixel row, the ON voltage application state and the OFF voltage application state are alternately repeated on the gate signal line 17b in synchronization with the horizontal synchronization signal. Considering the entire screen 50, the ON voltage is applied to the even-numbered pixel rows. During this period, the off-voltage is applied to the odd-numbered pixel rows. After one horizontal scanning period, an ON voltage is applied to the odd-numbered pixel rows. During this period, an off-voltage is applied to the even-numbered pixel rows.
[1520]
In one horizontal stripe display in which odd-numbered pixel rows display white and even-numbered pixel rows display black, when an ON voltage is applied to the odd-numbered pixel rows, current flows from the power supply circuit to the display area.
However, when the on-voltage is applied to the even-numbered pixel row, no current flows from the power supply circuit to the display area because the even-numbered pixel row displays black. Therefore, the power supply circuit repeats the operation of flowing a current and the operation of not flowing a current every one horizontal scanning period. This operation is not preferable for the power supply circuit. This is because a transient phenomenon occurs in the power supply circuit and the power supply efficiency deteriorates.
[1521]
FIG. 100 shows a driving method for solving this problem. In FIG. 100, the duty ratio is not set to 1/2, but a plurality of duty ratio states are generated in the screen 50, and control is performed so that current always flows even in one horizontal stripe display.
[1522]
(A) and (b) of FIG. 100 generate a Duty ratio of 1/2, a Duty ratio of 1/1, and a Duty ratio of 1/3, and realize a duty ratio of 1/2 (on average in one frame period) as a whole. ing. As described above, by combining a plurality of duty ratios in one frame period, even in the case of one horizontal stripe display, the output current from the power supply circuit does not turn on / off. That is, many regular display patterns such as one horizontal stripe are often displayed. On the other hand, if the duty ratio control is performed by the duty ratio pattern in which the width of the non-display area 52 is equal, the load on the power supply circuit is likely to occur. Therefore, it is preferable to drive so that a plurality of duty ratio patterns are generated on the screen 50 at the same time. Further, it is preferable that the duty ratio pattern is not a single duty ratio pattern, but a predetermined duty ratio as an average of one frame or a few frames (fields).
[1523]
In FIG. 100, it goes without saying that the duty ratio pattern is scanned downward from the top of the screen 50 as shown in FIG. Further, in the duty ratio control method of the present invention, the scanning position is moved for each pixel row in synchronization with the horizontal synchronization signal. However, the present invention is not limited to this. For example, the scanning position may be moved by a plurality of pixel rows in synchronization with the horizontal synchronization signal. Further, the scanning direction is not limited to the downward direction from the top of the screen 50. For example, the first field may be scanned downward from the top of the screen 50, and the second field may be scanned upward from the bottom of the screen 50.
[1524]
FIG. 100 shows a driving method in which an ON voltage is applied and an OFF voltage is applied to each of the gate signal lines 17b of one discrete pixel row. However, the present invention is not limited to this. FIG. 101a) shows the driving state of FIG. Driving for realizing the same screen 50 luminance can be realized by the duty ratio pattern shown in FIG. In FIG. 101B, the pixel rows to which the ON voltage or the OFF voltage is applied are made continuous.
[1525]
There are various types of duty ratio patterns for realizing the same screen 50 luminance. As shown in FIG. 102 (a), there is a pattern in which the non-display area 52 is dispersed very much, and as in FIG. 102 (b), there is a pattern in which the non-display area 52 is relatively less dispersed. . The pattern of FIG. 102 (a) becomes the same if the duty ratio of the pattern of FIG. 102 (b) is approximately reduced. Therefore, the brightness of the screen 50 can be the same.
[1526]
The EL display panel has a problem that an image is burned due to deterioration of the EL element 15. In particular, images are easily burned in with a fixed pattern. To address this problem, the present invention includes a sub-image display screen 50b (sub-screen) for displaying a fixed pattern. The display screen 50a (main screen) is a moving image display area such as a television image.
[1527]
In the EL display panel of the present invention shown in FIG. 147, the gate driver circuit 12 is common to the sub screen 50b and the main screen 50a. The sub screen 50a has 20 pixel rows or more. Therefore, as an example, the screen 50 is composed of 220 pixel rows of the main screen 50a and 24 pixel rows of the sub-screen 50b. The number of pixel columns is 176 × RGB (see FIG. 148).
[1528]
The main screen 50a and the sub-screen 50b may be clearly separated as shown in FIG. In FIG. 149, a space BL is provided between the main screen 50a and the sub screen 50b. The space BL is a region where the pixels 16 are not formed.
[1529]
The W / L (W is the channel width of the driving transistor, L is the channel length of the driving transistor) of the driving transistor 17a of the pixel on the main screen (main panel) and the sub screen (sub panel) may be changed. . Basically, the W / L of the sub screen (sub panel) is increased. Further, the size of the pixel 16a of the main screen (main panel) 50a and the size of the pixel 16b of the sub-screen (sub-panel) 50b may be changed. Further, the anode voltage or the cathode voltage of the main screen (main panel) 50a and the anode voltage Vdd or the cathode voltage Vss of the sub screen (sub panel) 50b may be different voltages, and the applied voltage may be changed.
[1530]
When the sub-panel 71a and the main panel 71a are used in an overlapping manner as shown in FIG. 150 (b), between the sealing substrate (sealing thin film layer) 85a and the sealing substrate (sealing thin film layer) 85b. The buffer sheet 1504 is arranged or formed. Examples of the buffer sheet 1504 include a plate or sheet made of a metal such as a magnesium alloy and a plate or sheet made of a resin such as polyester.
[1531]
As shown in FIG. 150, a sub panel 71b for displaying the sub screen 50b may be separately provided. The main panel 71a and the sub panel 71b are connected to the source signal lines 18a and 18b by a flexible board 84. The connection wiring 1503 is formed on the flexible substrate 84. An analog switch group including an analog switch 1501 is arranged at the end of the source signal line 18a. The analog switch 1501 controls whether to supply a current signal from the source driver circuit 14 to the sub panel 71b.
[1532]
To perform on / off control of the analog switch 1501, a switch control line 1502 is formed. Signal supply to the sub-panel is controlled by a logic signal to the switch control line 1502, and an image is displayed.
[1533]
The gate signal line 17 is formed on the WR side as described with reference to FIG. 9 without forming a gate driver circuit or mounting a gate driver IC chip on the sub panel 71b, and the lighting control line 401 described with reference to FIG. May be formed or arranged (see FIG. 151).
[1534]
The analog switch 1501 is preferably a CMOS type in which a P-channel and an N-channel are combined as shown in FIG. An inverter 1521 is arranged in the middle of the switch control line 1502 to control the switch 1501 to be on / off. As shown in FIG. 153, the analog switch 1501b may be formed with only the P channel.
[1535]
When the number of source signal lines 18 is different between the sub panel 71b and the main panel 71a, a configuration as shown in FIG. 154 may be employed. The outputs of the analog switches 1501a and 1501b are short-circuited and connected to the same terminal 1322a. Further, as shown in FIG. 155, the output of the analog switch 1501b may be connected to the Vdd voltage so as not to be turned on. As shown in FIG. 156, an analog switch 1501a (1501a1, 1501a2) may be arranged or formed at the end of the source signal line 18 that does not need to be connected to the sub panel 71b. The analog switch 1501a is configured to apply an off voltage and not to turn on.
[1536]
Burn-in occurs when the image does not change for a certain period or more. In the present invention, when the data sum is small, the DUTY ratio is increased to expand the dynamic range. However, when the data sum is small, burn-in occurs when a still image is continuously displayed. In order to solve this problem, it is only necessary to detect that a still image is displayed for a certain period or more, and reduce the DUTY ratio or reduce the reference current. The present invention is a driving method that changes (decreases) the duty ratio or (and) the reference current when the still image state continues for a certain period.
[1537]
The problem is how to detect whether the still images are continuous. Stillness detection can be realized by taking the difference in image data between frames or fields. However, a frame memory is required to obtain a difference between frames. In the present invention, this problem is solved by performing a difference operation on image data of only sample points of the image data. FIG. 204 and FIG. 205 are explanatory diagrams thereof.
[1538]
In FIG. 204, the image data constituting the screen 50 is sampled at regular intervals, the sum of the sampled image data is calculated (the sum is performed by the SUM circuit 2051), and then compared with the sum of the image data of the frame. If the sum is the same or the size is similar, it is a still image. The determination is made in units of several seconds or tens of seconds. That is, the comparison of the sums (performed by the comparison circuit 2052) is performed for each frame (field) (of course, it may be performed at a plurality of frames or at field intervals). Although the comparison result may be determined as a still image on the way, if the DUTY ratio or the reference current is not changed immediately and continues for a certain period or more, it is determined that the fixed pattern is displayed and the DUTY ratio or the reference current is displayed. To change.
In the embodiment, the sum of the sampled image data is calculated and compared. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, a difference may be obtained for each pixel data to detect whether the image is a still image. .
[1539]
An array substrate used for the EL display device, the liquid crystal display device, and the like of the present invention described above, an EL display panel in which an EL element 15 is formed on the array substrate, an EL display device using the EL display panel, an information display device, and an image. An inspection method and an inspection device for a display device will be described. The inspection method is an indispensable technique for improving the yield and reducing the cost in the method of manufacturing an array substrate or a display device.
[1540]
The inspection method or the inspection apparatus of the EL display panel will be described. However, the present invention can be applied to the state where the EL element 15 is not formed (array state). That is, even if the method is described as an inspection method for an EL display panel, the invention can be applied to an inspection method for an array. The difference between the array and the EL panel is only the presence or absence of the EL element 15. Therefore, the EL display panel and the array inspection method are synonymous, and both are included in the technical category of the present invention. Similarly, the inspection method of the EL display device is the same. Further, the array and the display panel are treated as synonymous unless otherwise specified. Further, a display panel and a display device are treated as synonymous unless otherwise specified.
[1541]
First, an explanation will be given focusing on an array substrate adopting the pixel configuration of the current driving method shown in FIG. 1 or a display device using the same. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the present invention can be applied to other pixel configurations.
[1542]
In the pixel configuration of FIG. 1, a voltage is applied to the gate signal line 17 as shown in FIG. Note that in FIG. 357, it is assumed that a voltage equal to or higher than Vt is applied to the gate terminal (G) of the driving TFT 11a of the pixel 16. To apply the Vt voltage, an ON voltage (Vgl) may be applied to the gate signal line 17a and the Vs voltage applied to the source signal line 18 may be written to the gate terminal of the TFT 11a as shown in FIG.
[1543]
Here, the term “Vt voltage” is used to mean a current larger than that at which the EL element 15 emits light and this emission can be detected visually or optically. In other words, the TFT 11a is in a state where a relatively large amount of current flows to cause the EL element to emit light. Therefore, the Vt voltage is obtained by controlling the TFT 11a so as to be equal to or higher than the light emission start current of the EL element 15. Here, for the sake of simplicity, a current flowing through the TFT 11a by applying a voltage higher than the Vt voltage is referred to as an on-current.
A gate-off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and a gate-on voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. (The above is the case where the switching TFT 11 is a P-channel. ).
[1544]
Then, as shown in FIG. 358, the switching TFTs 11b and 11c connected to the gate signal line 17a are turned off, and the switching TFT 11d connected to the gate signal line 17b is turned on. On the other hand, a voltage Vdd higher than that of the drain terminal (D) is applied to the source terminal (S) of the driving TFT 11a.
In this state, the current Ie flows from the driving TFT 11a to the EL element 15. Therefore, the EL element 15 is turned on.
[1545]
In order for the driving TFT 11a to flow an ON current, a voltage equal to or higher than the Vt voltage (voltage at which the driving transistor 11a starts to flow current) is applied to the source signal line 18 and an ON voltage is applied to the gate signal line 17a. Accordingly, there is a method of turning on the TFTs 11b and 11c and applying the voltage applied to the source signal line 18 to the gate (G) terminal of the driving TFT 11a. Of course, this method may be employed in the inspection method of the present invention. However, in this method, it is necessary to apply a voltage to the source signal line 18.
[1546]
As another method, there is a method in which the source signal line 18 is opened (no voltage or the like is applied), and an ON voltage is applied to the gate signal lines 17a and 17b to turn on the TFTs 11b and 11d. Then, the potential of the gate (G) terminal of the driving TFT 11 a becomes the anode potential of the EL element 15. If the Vdd voltage is sufficiently high and the cathode potential (Vss) of the EL element 15 is low, the driving TFT 11a flows an on-current. In this state, even when the off voltage of the gate signal line 17a is applied and the TFT 11b is turned off, sufficient charge is held in the capacitor 19 to keep the TFT 11a on. Therefore, the TFT 11a maintains an ON state (a state in which an ON current flows) for a certain period.
[1547]
That is, even when the source signal line 18 is in an open state, an ON voltage may be applied to the gate signal lines 17a and 17b to turn on the TFTs 11b and 11d. If an ON voltage is applied to the gate signal line 17b and the ON voltage position of the gate signal line 17a is scanned while maintaining the ON state of the TFT 11d, the EL element 15 emits light. Note that an on-voltage is applied to the gate signal line 17a to turn on the TFT 11b so that the driving TFT 11a allows an on-current to flow. However, in practice, the gate signal line 17a is maintained in an off state. Also, the driving TFT 11a allows the ON current to flow, and the EL element 15 emits light. This is presumed to be due to the leakage of the TFT 11b. Therefore, the inspection method of the present invention can be realized without scanning the gate signal line 17a and applying no on-voltage to the gate signal line 17a. However, in the following embodiments, a description will be given assuming that scanning or an ON voltage is applied to the gate signal line 17a in order to ensure inspection. Therefore, the present invention is not limited to the operation state of the gate signal line 17a.
[1548]
By performing the driving described above, in the pixel configuration of FIG. 1, at least the operation state (normal or abnormal) of the TFT 11 a, the TFT 11 b, the TFT 11 d, and the EL element 15 is determined by detecting whether the EL element 15 is on or off. Detection or inspection can be performed.
[1549]
In the inspection method and the like of the present invention, the gate driver circuit 12 will be described as the built-in gate driver circuit 12 formed at the same time as the formation of the pixel 16, but is not limited thereto. For example, a configuration in which a semiconductor gate driver IC made of a silicon chip is connected (mounted) to the gate signal line 17 may be employed. Of course, the present invention is not limited to the method in which the gate driver IC is mounted and the gate driver IC 17 is operated to perform the inspection. The method is implemented by probing with the probe 3591 for each gate signal line 17 or each single gate signal line 17. May be.
[1550]
In the present invention, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that the source driver circuit 14 is a semiconductor IC chip (externally attached) and the gate driver circuit 12 is built-in (directly formed on the substrate 71).
[1551]
FIG. 359 is an explanatory diagram for explaining an array (including panel state) substrate inspection method of the present invention. In FIG. 359, the built-in gate driver circuit 17a is connected to the gate signal line 17a, and operates by an external clock, control signal, and power supply (not shown). The control signal is supplied from a gate driver control terminal 3594 (signal line (clock, start pulse, shift signal line), power supply). The built-in gate driver circuit 17b is connected to the gate signal line 17b, and operates by an external clock, control signal, and power supply (not shown). The control signal is supplied from a gate driver control terminal 3594 (signal line (clock, start pulse, shift signal line), power supply).
[1552]
In FIG. 359, the source signal line 17 is described as being in an open state, but a predetermined voltage (Vt voltage or more) is applied as described above, and this predetermined voltage is applied to the gate terminal of the TFT 11a. Needless to say, the operation may be performed as follows.
[1553]
As shown in FIG. 359, an anode terminal electrode 3592 is formed or arranged on the base anode line 2631, and a voltage (current may be a current. The voltage or current from the application wiring 3593 is applied to the base anode line 2631. In the present invention, a description will be given assuming that a voltage is applied from the base anode line 2631; however, the present invention is not limited to this.
A voltage (Vss) may be applied to the card electrode. This is because, in order to control the lighting of the EL element 15, a voltage or a current may be applied with reference to one of the anode and the cathode (that is, the voltage is set so that a potential difference is generated between the anode and the cathode of the EL element 15). In the present invention, for the sake of simplicity, description will be given assuming that a voltage (current) is applied to the anode side as shown in FIG.
[1554]
By applying a voltage to the base anode line 2631, a Vdd voltage is applied to the anode wiring 2632 branched from the base anode line 2631. The gate driver circuit 12b scans the ON voltage under the control of the control terminal 3594b, and operates so that the ON voltage is applied to all the gate signal lines 17b. Of course, control may be performed such that an ON voltage is applied to one or a plurality of gate signal lines 17b, an OFF voltage is applied to the other gate signal lines 17b, and the ON voltage application position is scanned. In the present invention, an ON current is supplied from the driving TFT 11a to the EL element 15 to detect that the EL element 15 does not emit light or does not light. Therefore, even if the TFT 11d is turned on and off in synchronization with the operation state of the gate driver circuit 12b and the EL element 15 is turned on and off, if the EL element 15 can be detected to be turned on (conversely, non-lighting is maintained), the inspection is performed. This is because the method can be realized. Further, by turning on and off the TFT 11d, it is possible to inspect or evaluate the quality and performance of the EL display panel by measuring the blinking cycle and lighting state of the EL.
[1555]
As described above, a voltage is applied to the source signal line 18 to control the TFT 11a (for example, to supply an on-current), and a current is directly supplied to the EL element 15 from the source signal line 18 to provide an EL display panel. Needless to say, the quality or performance of the device may be inspected or evaluated.
[1556]
On the other hand, the gate driver 17a basically applies an on-voltage to one or more gate signal lines 17a and scans the position of the gate signal line 17a to which the on-voltage is applied (controlled by the control terminal 3594a). With this operation, the ON voltage is written to the gate terminal of the driving TFT 11a in the display screen 50, and the TFT 11a can flow the ON current. Of course, as described above, the gate driver circuit 12a may be controlled so that all the gate signal lines 17a are turned off. Alternatively, control may be performed so that all the gate signal lines 17a output an on-voltage and an off-voltage is output to all the gate signal lines 17a in the next period. This control can be easily realized by an enable circuit having a circuit configuration added (formed or manufactured) to the gate driver circuit 17.
[1557]
The above items also apply to the gate driver circuit 12b. That is, the inspection is performed by turning on or off all the gate signal lines 17b by the enable circuit.
[1558]
FIG. 360 is a configuration diagram of the inspection device of the present invention. At one end of the base anode line 2631, an anode terminal electrode 3592 is formed or arranged, and a probe 3591c is connected to this terminal electrode 3592 or arranged or electrically connected. Note that the probe 3591 and the like are arranged on the manipulator, and are configured to be movable in the XYZ directions. By this movement, it is positioned at the terminal electrode 3592 or the like.
[1559]
All the source signal lines 18 are electrically short-circuited by the short wiring 3634. Note that the technical idea is to electrically connect the plurality of source signal lines 18. Therefore, the present invention is not limited to short-circuiting the source signal line 18 with the short wiring 3634. For example, electrical connection may be made by pressing a conductive material between source signal lines. Further, the present invention is not limited to the case where all the source signal lines 18 are connected by one short wiring 3634, and the even-numbered source signal lines 18 are short-circuited by the first short wiring 3634. A first terminal electrode 3631 is arranged or formed on 3634, the odd-numbered source signal lines 18 are short-circuited by a second short wiring 3634, and the first terminal electrode 3631 is arranged or formed on the second short wiring 3634. You may comprise so that it may be.
[1560]
At one end of the base cathode line 2671, a cathode terminal electrode 3606 is formed or arranged, and a probe 3591b is connected to this terminal electrode 3606 or arranged or electrically connected. These probes 3591 and the like are arranged on a manipulator, move in the XYZ directions, and are sequentially probed on one substrate on which a plurality of arrays are formed.
[1561]
Ammeters 3604c and 3604b are connected between the anode terminal electrode 3592 and the cathode terminal electrode 3606. In addition, a voltage source 3605a is connected or arranged between the anode terminal electrode 3592 and the cathode terminal electrode 3606. The control circuit 3601 controls the voltage source 3605a to apply a predetermined voltage between the anode terminal electrode 3592 and the cathode terminal electrode 3606. By applying the voltage, the current flowing through the ammeters 3604c and 3604b is measured and input to the control circuit 3601. Basically, the EL element 15 is a current element. Therefore, instead of using the voltage source 3605a to apply a voltage between the anode terminal electrode 3592 and the cathode terminal electrode 3606 so as to have a predetermined value, the voltage source 3604a operates so that a predetermined current flows through the ammeter 3604. The generated voltage is set to a predetermined value.
[1562]
The current flowing through the ammeter 3604c is a current flowing from the Vdd terminal (the source (S) terminal of the TFT 11a) illustrated in FIG. Therefore, the program current Iw also flows through the Vdd terminal. Further, a current Ie flowing through the EL element 15 also flows. The current flowing through the ammeter 3604b is a current flowing from the Vss terminal (the cathode terminal of the EL element 15) of the EL element 15 shown in FIG. Therefore, basically, only the current Ie flowing through the EL element 15 flows.
[1563]
The program current Iw flows only when the corresponding pixel row is selected. Therefore, the current is small compared to the current Ie of the EL element 15 which is held and continues to flow the current for one frame period. Conversely, when the value of the ammeter 3604c and the value of the ammeter 3604b greatly differ, it can be detected that there is an abnormality in the array. Further, by examining / evaluating the value of the ammeter 3604c and the value of the ammeter 3604b, an array and panel inspection can be performed satisfactorily.
At one end of the base cathode line 2671, a cathode terminal electrode 3606 is formed or arranged, and a probe 3591b is connected to this terminal electrode 3606 or arranged or electrically connected. These probes 3591 and the like are arranged on a manipulator, move in the XYZ directions, and are sequentially probed on one substrate on which a plurality of arrays are formed.
[1564]
The probe 3591a is connected to the source signal line short terminal electrode 3631. The ammeter 3604a is connected to the terminal electrode 3631. Further, a voltage source 3605b is connected or arranged. The control circuit 3601 controls the voltage source 3605b to apply a predetermined voltage to the terminal electrode 3631. By applying the voltage, the current flowing through the ammeter 3604a is measured and input to the control circuit 3601.
[1565]
The current flowing through the source signal line 18 is basically a program current. However, since the plurality of source signal lines 18 are short-circuited, voltage driving is performed instead of current driving. The current flows into the ammeter 3604a only when the pixel row is selected. Therefore, the current is small compared to the current Ie of the EL element 15 which is held and continues to flow the current for one frame period. Conversely, when the value of the ammeter 3604a is significantly different, it can be detected that there is an abnormality in the array. By examining / evaluating the value of the ammeter 3604a, array and panel inspection can be performed satisfactorily.
[1566]
When the Vdd terminal is set to be open as shown in FIG. 397, the probe 3591 is prevented from contacting an electrode or the like. Alternatively, as shown in FIG. 397, a switch 641 is formed or arranged on a path to the probe 3591 so that a conductive state and a high impedance state (open) state can be switched.
[1567]
With the configuration shown in FIG. 397, the probe can be brought into contact or non-contact with the base source line 2631 or the like without moving the probe 3591. Therefore, the inspection method of the present invention can be easily realized.
[1568]
In the inspection, as described with reference to FIG. 359, by applying a voltage to the base anode line 2631, a Vdd voltage is applied to the anode wiring 2632 branched from the base anode line 2631. The gate driver circuit 12b scans the position of the gate signal line 17b to which the ON voltage is applied under the control of the control terminal 3594b, and operates so that the ON voltage is applied to all the gate signal lines 17b. Of course, the configuration may be such that the on-voltage is applied to all the gate signal lines 17b at once by using the enable terminal. Further, the inspection may be performed by controlling the enable terminal, turning on / off the TFT 11d in synchronization with the clock, and causing the EL element 15 to blink. Array / panel inspection / evaluation can also be performed based on the current value of the ammeter 3604 flowing during this inspection.
[1569]
On the other hand, the gate driver 17a basically applies an on-voltage to one or more gate signal lines 17a and scans the position of the gate signal line 17a to which the on-voltage is applied (controlled by the control terminal 3594a). With this operation, the ON voltage is written to the gate terminal of the driving TFT 11a in the display screen 50, and the TFT 11a can flow the ON current. Of course, as described above, the gate driver circuit 12a may be controlled so that all the gate signal lines 17a are turned off. Alternatively, control may be performed so that all the gate signal lines 17a output an on-voltage and an off-voltage is output to all the gate signal lines 17a in the next period. This control can be easily realized by an enable circuit having a circuit configuration added (formed or manufactured) to the gate driver circuit 17.
[1570]
The lighting state of the EL element 15 is performed by a camera (optical input means) 3602. The camera has an image sensor, and is configured to sequentially capture the display state of the display screen 50 in synchronization with a control signal of the gate driver circuit 12. From this display state, the pixel 16 in the non-lighting state is detected. Further, the defective pixel 16 to be lit is detected when the applied signal is in the non-lit state.
[1571]
Note that in FIG. 360, inspection or evaluation is performed using a camera, an image sensor, a photomultiplier, or the like. However, the present invention is not limited to this. The present invention optically inspects, evaluates, measures, or detects arrays, panels, and the like. Therefore, the array, panel, or the like may be visually inspected, evaluated, measured, or detected using human eyes.
[1572]
In addition, it is not limited only optically. It directly detects the current flowing through the TFT 11, the EL element 15, or the signal line (17, 18), or detects the electric or magnetic field generated by the flow of the current (measurement or measurement using a Hall element, a coil, or the like). Can be detected). The array, panel, or the like may be inspected, evaluated, measured, or detected by detecting electrons, electric charges, or photons emitted from the TFT 11, the EL element 15, or the signal line (17, 18, etc.). Further, by detecting magnetostriction, an array, a panel, or the like may be inspected, evaluated, measured, or detected.
[1573]
The above embodiment has been described on the assumption that the pixel 16 defect or the like is optically detected. However, in FIG. 357, the inspection can be performed even in a state where the EL element 15 is not formed (array state). This is because the defect of the transistors 11a, 11b, 11c can be detected by detecting the program current Iw (electrical inspection). Therefore, the inspection device of the present invention shown in FIG. 360 can be used not only as an optical inspection device but also as an electrical inspection device.
[1574]
In the inspection method of the present invention described above, the inspection is performed by applying the Vdd voltage to the Vdd terminal (the source terminal of the TFT 11a). Therefore, by applying the Vdd voltage to the base anode line 2631, the Vdd voltage was applied to the anode wiring 2632 branched from the base anode line 2631.
[1575]
However, the EL element 15 is turned on and the inspection is performed not only by this method but also by the configuration shown in FIG. The difference between FIG. 361 and FIG. 357 is that the Vdd terminal is open (infinite impedance). In the test circuit of FIG. 360, the probe 3591c is in a non-contact state. However, the probe 3591b is brought into contact with the terminal electrode 3606, and the potential relationship with the voltage source 3606b is set to a predetermined value (that is, the voltage sources 3605a and 3605b are shared by the ground, and the probes 3591a, 3591b, and 3591c are used in common. The applied potential is configured so that the potential can be set independently.) As described above, the inspection method illustrated in FIG. 361 can be performed using the inspection circuit in FIG.
[1576]
By setting the Vdd terminal to “Open” as shown in FIG. 361, the current path of the driving TFT 11a is eliminated. When the gate driver circuit 12a is controlled and an on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17a, the TFTs 11b and 11c are turned on. When the gate driver circuit 12a is controlled and an on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b, the TFT 11d is turned on.
In this state, if a Vs voltage (Vs> Vss) is applied from the voltage source 3605b to the source signal line 18, a current path from the source signal line 18 through which the current Is of the TFT 11c → the TFT 11d → the EL element 15 → the Vss terminal flows is generated. . Accordingly, the EL element 15 can be turned on as shown in FIG. 362 by applying a voltage to the source signal line 18.
[1577]
The gate driver circuit 12b is controlled to apply an ON voltage to all the gate signal lines 17b (the TFT 11d in the display screen 50 is in an ON state). Further, the gate driver circuit 12a is controlled to sequentially apply an on-voltage (Vgl) to the gate signal line 17a (scan state). Then, one pixel row is sequentially selected, and one pixel row is turned on. Then, the lighting pixel row moves from the top to the bottom of the screen. By observing the lighting pixel row with the camera 3602, a pixel defect can be detected. Of course, if there is a pixel that is lit without applying the Vs voltage to the source signal line 18, it can be detected that the pixel 16 is defective.
[1578]
Further, the gate driver circuit 12b is controlled to apply an ON voltage to all the gate signal lines 17b (the TFT 11d in the display screen 50 is in an ON state). Further, it controls the gate driver circuit 12a and applies an on-voltage (Vgl) to all the gate signal lines 17a. Then, the entire screen 50 is turned on. By observing the lighting screen with the camera 3602, a pixel defect can be detected.
[1579]
The application of the Vs voltage to the source signal line 18 can also be realized by mounting the source driver IC 14 on the source signal line 18 and operating the source driver IC 14. In this case, if the source driver IC 14 is a current driving IC, the signal applied to the source signal line 18 is not Vs but current Is. It is important to note that the present invention also includes an inspection method performed by operating the source driver IC (circuit) 14 within the technical scope.
[1580]
Further, in the inspection method of the present invention, the display image is not limited to the white raster, and may be displayed by displaying a cross patch, a vertical stripe, a horizontal stripe, a checker, a gradation pattern, a color bar, a window, and the like. good.
[1581]
In FIG. 362, the Vdd terminal (the source (S) terminal of the driving TFT 11a) is set to be open, and the inspection method of the present invention is performed. However, this is an example.
For example, as shown in FIG. 398, a negative voltage is applied to the Vdd terminal (at least a voltage that turns off the driving TFT 11a regardless of the potential state of the gate signal line 17a. (Which is a voltage that does not apply), a current path of the source signal line 18 → TFT 11c → TFT 11d → EL element 15 → Vss is generated. If the EL element 15 emits light in this state, the inspection can be performed optically. In addition, if the pickup current is directly connected to the path of the current Is by the ammeter and the voltage across the pickup resistor 531 is detected, the current Is can be indirectly measured by the voltmeter 3991 (voltage measurement means). (See FIG. 399). Therefore, an inspection can be performed.
[1582]
Further, in the case of inspecting whether or not a short circuit has occurred between the cathode and the anode (between the pixel electrode and the cathode electrode) of the EL element 15 (that is, the EL film is broken), it is illustrated in FIG. The inspection can be performed by applying a voltage as described above. In FIG. 398 (b), a high voltage (Vs voltage as an example) is applied to the cathode terminal of the EL element 15 (a low voltage may be used when a current path is generated as in FIG. 398 (a)). . In this state, if an ON voltage is applied to the gate signal lines 17a and 17b, a current path of the Vss terminal → the EL element → the TFT 11d → the TFT 11c → the source signal line 18 is generated. Therefore, it is possible to electrically inspect the array (panel). Further, if the pickup Is 531 is connected directly to the path of the current Is by the ammeter and the voltage across both ends of the pickup 531 is detected, the current Is can be indirectly measured by the voltmeter.
[1583]
Further, the Vs voltage and the Vss voltage are expressed as a DC voltage or a DC current, but are not limited thereto. For example, as shown in FIG. 400, a signal generator 4001 (signal generation means) may be connected.
[1584]
The above embodiment is configured as shown in FIG. 401 at the time of inspection. The built-in gate driver circuits 12a and 12b are connected, and by controlling the gate driver circuit 12, an on / off voltage is applied to the gate signal lines 17a and 17b. The inspection pixel rows are sequentially selected according to the applied state, and the inspection is performed. The present invention basically performs an inspection by optically detecting the light emitting state of a pixel. In the case of performing an electrical test, as shown in FIG. 401, the probe 3591 is brought into contact with the connection terminal 2633 of the source signal line 18 or the like, and the current flowing through the probe 3591 is directly or the pickup resistor 531. Is measured by the voltmeter 32671.
[1585]
Note that it goes without saying that the above items are applied to the inspection method of another pixel configuration. Further, it goes without saying that the present invention is applied to other embodiments of the inspection method of the present invention. When the inspection is performed after the EL element 15 is formed, the inspection is performed after the EL film is sealed.
[1586]
Further, both the second inspection method described in FIGS. 361 and 362 and the first inspection method described in FIGS. 357 and 358 can be performed using the inspection circuit in FIG. 360. By performing both the first inspection method and the second inspection method, all the current paths of the TFTs 11a, 11b, 11c, 11d and the EL element 15 of the pixel 16 have been implemented. Therefore, a complete inspection can be realized. Further, other inspection methods of the present invention described below may be implemented alone or in combination.
[1587]
If the gate driver circuit 12a is sequentially scanned one pixel row at a time, it can be turned on one pixel row at a time. By controlling the gate driver circuit 12a and applying an on-voltage to all the gate signal lines 17a, the entire screen 50 can be displayed. Further, the inspection may be performed by alternately lighting one pixel row (even-numbered row and odd-numbered row). The inspection may be performed by sequentially scanning a set of a plurality of pixel rows (two pixel rows, four pixel rows, etc.). Further, the screen may be divided (for example, the screen 50 may be divided into four, and the four divided areas may be sequentially turned on), and the inspection may be sequentially performed.
[1588]
Needless to say, the above items can also be applied to the inspection method of the present invention described in FIGS. 357, 359, 360, and the like. The above items can be applied to other inspection methods of the present invention described below.
[1589]
As shown in FIG. 363, the source signal line 18 is short-circuited by the short wiring 3634. The short wiring 3634 is formed simultaneously with the source signal line 18.
Forming the short wiring 3634 also provides a measure against static electricity. A source signal line terminal electrode 33313 is formed or arranged at one end of the short wiring 3634. As shown in FIG. 360, a probe 3591a is connected to the terminal electrode 33313, and the probe 3591a is connected to a voltage (current) applying wiring 3593. Is connected.
[1590]
On the other hand, a check terminal electrode 3633 is formed at one end of the source signal line 18. The check terminal 3633 is for checking or measuring the potential of each source signal line 18. After the array inspection, the source signal lines 18 are separated by cutting along the AA 'line, thereby completing the array.
[1591]
Note that, in the inspection method of the present invention, the pixel configuration is not limited to FIG. For example, the present invention can be applied even when the pixel configuration is a current mirror configuration. Further, the present invention can be applied even when the pixel configuration is a voltage-driven pixel configuration.
[1592]
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 364 is an explanatory diagram for describing the inspection method of the present invention. In the pixel configuration of FIG. 364, the program current Iw is applied to the source signal line 18. The program current Iw is a current of 1 μA to 10 μA. The driving TFT 11a is driven so that a predetermined program current Iw flows. That is, the potential of the gate (G) terminal of the driving TFT 11a changes. The potential of the gate terminal (G) of the TFT 11a for flowing the predetermined current Iw is called Vt.
[1593]
For example, in order for the driving TFT 11a of a certain pixel to pass the Iw current, the gate terminal needs to be lower than the Vdd voltage by Vt2 (the solid line in FIG. 364 (a)). In order for the driving TFT 11a of another pixel to flow the Iw current, the gate terminal needs to be lower than the Vdd voltage by Vt1 (dotted line in FIG. 364 (a)). These Vt are changes in the potential of the source signal line 18 and indicate the characteristics of the TFT 11 a of the pixel 16.
[1594]
The gate drive circuit 12 is controlled to apply an ON voltage to one gate signal line 17a. That is, selection is sequentially performed for each pixel row (an off voltage is applied to the other gate signal lines 17a). The source signal line 18 is set so as to flow an Iw current. An on-voltage is applied to the gate signal line 17a, and the gate terminal of the TFT 11a of the selected pixel 16 has the Vt voltage required to flow the predetermined current Iw.
[1595]
An off-voltage is applied to the gate signal line 17b. The TFT 11d is turned off by application of the off voltage, and the driving TFT 11a and the EL element 15 are separated. Therefore, the inspection method of the present invention can be applied even in an array state where the EL element 15 is not formed.
[1596]
As described above, when the on-voltage position of the gate signal line 17a is sequentially shifted in synchronization with one horizontal scanning period (1H), the potential of the source signal line 18 changes as shown in FIG. 364). The change is output in synchronization with 1H. Note that synchronization with 1H is not limited. This is because the image is not displayed but for inspection. Therefore, 1H means that one pixel row is sequentially selected, and this is for ease of explanation. 1H may be any fixed time (period).
[1597]
FIG. 366 is an inspection circuit for performing the inspection method of FIG. 364. This is basically the same as the inspection circuit of FIG. 360. The difference is that the probe 3591 is connected to the electrode terminal 2633 of each source signal line 18 and the program current Iw is applied to the source signal line 18. The program current Iw can be changed or adjusted by the voltage value of the reference voltage circuit 3661.
[1598]
The program current Iw is set to 1 μA or more and 10 μA or less. Basically, the operation is performed with the maximum current required to drive the panel. Further, in order to examine the black writing state (during black display), the measurement may be performed at a low current of 100 nA or less.
[1599]
The reference voltage Va output from the reference voltage circuit 3661 is applied to the + terminal of the operational amplifier 722. Since the + terminal and the − terminal of the operational amplifier have the same potential, a current Iw = Va / Rm flowing through the source signal line 18 flows through the transistor 3313. Therefore, the constant current Iw flows through all the source signal lines 18.
[1600]
According to the above circuit configuration, since the constant current Iw flows through the source signal line 18, the voltage waveform in FIG. 365 can be measured by sequentially shifting the gate signal line 17a. This voltage waveform is subjected to AD (analog-digital) conversion, and is taken into data collection means and control means such as a personal computer (PC) 3662.
[1601]
Since a minute current flows through the source signal line 18, the impedance is high. In this state, in order to measure the potential change (or the absolute value) of the source signal line 18 well, a high impedance circuit (for example, an input terminal of an input operational amplifier constituted by an FET circuit) is connected to the source signal line 18. I do. In the case of the QCIF + panel, there are 176 × RGB = 528 source signal lines 18. It is difficult to arrange an AD converter on all of the source signal lines 18. Therefore, a multiplexer type analog switch is arranged at the output terminal of the input operational amplifier. An AD converter is arranged at the output of the analog switch, and data from the AD converter is taken into a personal computer (PC: control means) 3662. In FIG. 366, the high impedance circuit, the analog switch, and the like are represented as 3663. Note that a connection state with the terminal electrode 2633 is illustrated in FIG.
[1602]
FIG. 367 is a timing chart of data measurement of a circuit (inspection circuit) for measuring the potential of the source signal line 18. FIG. 367 (a) shows a potential change of the source signal line 18 synchronized with 1H. FIG. 367 (b) illustrates the potential of the gate signal line 17b. That is, the on-voltage position is shifted by one pixel row. In synchronization with the selected pixel row, the TFT 11a of the selected pixel row operates, and the source signal line potential ((a) in FIG. 367) changes.
[1603]
FIG. 367 (c) shows a data fetch signal to the PC3662 (it can also be referred to as an analog switch switching signal). Data is captured by the PC3662 at the rise of the data capture signal.
[1604]
The PC3662 evaluates / determines the value of the fetched data. Based on the result, a defect state, a defect position, a defect mode, a defect state, and the like of the array or panel are detected or inspected.
[1605]
In the pixel configuration shown in FIG. 357, in a state where an ON voltage is applied to the gate signal line 17a and an OFF voltage is applied to the gate signal line 17b (the inspection method in FIG. 366), between the Vdd terminal → the SD of the TFT 11a → the TFT 11c → the source signal A current path to line 18 results.
[1606]
When an SD short (channel short) occurs in the TFT 11a, a Vdd voltage is output to the source signal line 18 ((a) in FIG. 368). Therefore, an SD short (pixel defect) of the TFT 11a can be detected. If the gate signal line 17a is disconnected, the path of the program current Iw does not occur, so that the potential of the source signal line 18 approaches the ground potential (see FIG. 368 (b)). Therefore, a line defect such as disconnection of the gate signal line 17a can be detected (inspection can be performed). In addition, if a voltage other than the specified voltage is output to the source signal line 18 in a state where the off-voltage is applied to all the gate signal lines 17a, it is possible to detect that the TFT 11c or the TFT 11b is defective. Further, by changing whether the Vdd voltage is applied to the Vdd terminal or the Vdd terminal is opened as shown in FIG. 361, the defect can be examined and inspected in detail.
[1607]
As shown in FIG. 369 (a), by measuring the signal line potential of the source signal line 18 of one pixel column (pixel 16 connected to one source signal line 18), the maximum voltage Vtmax and the minimum voltage are measured. Vtmin can be detected. When the difference between the maximum voltage and the minimum voltage is equal to or greater than a predetermined value, it is easy to determine that the array or panel being measured or inspected is defective. Further, the Vt distribution in the array or the panel is measured, and as shown in FIG. 369 (b), the characteristic distribution of the TFT 11a can be obtained. From this characteristic distribution, the standard deviation and average value of Vt can be calculated. When the standard deviation and the average value of Vt are out of the predetermined range, it is easy to determine that the array or panel being measured or inspected is defective.
[1608]
In the inspection method of the present invention, the pixel driver 16 is inspected by controlling the gate driver circuit 12 to apply an on-voltage to at least one gate signal line 17 a and to supply a program current to the source signal line 18. .
[1609]
In the above embodiment, one pixel row is selected and Vt output to the source signal line 18 is measured or inspected. However, the present invention is not limited to this. Even when a plurality of pixel rows are selected at the same time, the potential of the source signal line 18 changes. Even in this case, a pixel defect (gate disconnection, SD short circuit, etc.) as shown in FIG. 368 can be detected. Therefore, in order to perform the inspection at high speed, first, a plurality of gate signal lines 18 are selected, and after detecting a general defect, an ON voltage is applied to the defective portion again for each gate signal line 17a. Then, the defect position or defect state may be specified.
[1610]
In the inspection method of the present invention, it is not necessary to probe all the source signal lines 18 at one time. For example, as shown in FIG. 371, probing may be performed for each one. That is, the inspection method of the present invention may be implemented by opening the even-numbered source signal lines 18b and probing the probe 3591 to the terminal electrodes 2633a of the odd-numbered source signal lines 18a. After the pixel 16 connected to the source signal line 18a is inspected, the pixel connected to the source signal line 18b is inspected by probing the terminal electrode 2633b of the even-numbered source signal line 18b.
[1611]
In the above embodiment, the connection terminal 2633 for connecting the source driver IC 14 is probed. However, when the connection terminal 2633 is probed, unevenness occurs in the connection terminal 2633, and it becomes difficult to perform the COG connection of the source driver IC 14.
[1612]
In the embodiment of FIG. 372, the connection terminals 2633 are arranged or formed between the display screens 50 with the inspection electrodes 3721. In addition, in order to operate or control the built-in gate driver circuit 12 (such as a shift operation in FIG. 367), the inspection terminal 3721 is also formed or arranged on a control signal line and a power supply terminal of the gate driver circuit 12. . Therefore, by performing the probing, it is possible to control the gate driver circuit 12 and easily control the application position of the ON voltage and the OFF voltage of the gate signal line 17.
[1613]
In FIG. 372, the inspection electrodes 3721 are formed or arranged as the inspection electrodes 3721a and 3721b so that the inspection can be performed by dividing the inspection electrodes into a plurality. The even-numbered source signal line 18b is opened, and the probe 3591 is probed on the terminal electrode 2633a of the odd-numbered source signal line 18a to perform the inspection method of the present invention. After the pixel 16 connected to the source signal line 18a is inspected, the pixel connected to the source signal line 18b is inspected by probing the terminal electrode 2633b of the even-numbered source signal line 18b. When inspecting the odd-numbered source signal lines 18a and the even-numbered source signal lines 18b, a voltage and a signal can be applied to the signal line 3594 so that the gate driver circuit 12 can be controlled. Make up.
[1614]
At the other end of the source signal line 18 where the inspection electrode 3721 is formed, a check terminal electrode 3731 is formed or arranged as shown in FIG. The check terminals 3731 are arranged in a three-stage staggered arrangement. The first stage is a check terminal electrode 3731R connected to the red source signal line 18. The second stage is a check terminal electrode 3731G connected to the red source signal line 18. The third stage is a check terminal electrode 3731B connected to the red source signal line 18.
[1615]
The check terminal electrode 3731 is also for observing or monitoring a potential change of the source signal line 18. By connecting the probe 3591, the evaluation in FIG. 369, the inspection in FIG. 368, and the like can be easily performed.
[1616]
The problem of the inspection method described in FIG. 366 and the like is that the inspection of the TFT 11d in FIG. 357 cannot be completely performed. In particular, the state of the channel (SD) of the TFT 11d cannot be inspected. In order to solve this problem, a TFT 11g may be added (formed or arranged) to the pixel 16 as shown in FIG. The source (S) terminal of the TFT 11g is connected to the adjacent source signal line 18b, and the drain (D) terminal is connected to the anode terminal of the EL element 15. The gate (G) terminal is connected to the gate signal line 17g.
[1617]
The TFT 11g is turned on by applying an on-voltage to the gate signal line 17g. Further, a Vs voltage is applied to the source signal line 18b. Then, a current path Is flowing through the path of the source signal line 18b → the TFT 11g → the TFT 11d → the TFT 11c → the source signal line 18a is formed. Therefore, the inspection of the TFT 11d can be easily performed. Note that the TFT 11g can be turned off by applying an off voltage to the gate signal line 17g. Therefore, an off voltage is applied to the gate signal line 17g except during the inspection.
[1618]
Further, by setting the Vs voltage to a negative voltage, a reverse bias voltage (Vs <Vss) can be applied to the EL element 15 from the source signal line 18b. Of course, when applying a reverse bias voltage, an ON voltage is applied to the gate signal line 17g.
[1619]
In FIG. 366 and the like, the gate driver circuit 12 is a built-in gate driver circuit (not externally provided as a semiconductor chip), but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 384, the gate driver IC 12 may be formed of a semiconductor chip and connected to the connection terminal 3721 (using the COG method or the like). In this case, there is no gate driver circuit 12 for applying an on / off voltage to the gate signal line 17. Therefore, as shown in FIG. 384, the probe 3591 is pressed against the connection terminal 3721 (or the inspection electrode 3721), and an ON voltage or an OFF voltage is applied to each gate signal line 17.
[1620]
In FIG. 363, a voltage is applied to the source signal line 18 via the probe 3591; however, the present invention is not limited to this. After the source driver IC 14 is mounted on the substrate 71, the source driver IC 14 may be operated to apply the voltage Vs to the source signal line 18. FIG. 385 shows the embodiment. As described above, a precharge circuit is formed (configured or arranged) in the source driver IC 14 of the present invention. The test of the present invention is performed using this precharge circuit (see FIG. 70 and the like).
[1621]
In the configuration of FIG. 385, a precharge voltage adjustment circuit is arranged outside the source driver IC. FIG. 385 is simply conceptually illustrated. The resistor 531 forms the Vs voltage from the Vp voltage. This Vs voltage is applied to each source signal line 18 by controlling the switch 641. The other points are the same as those of the inspection method of the present invention described above, and the description is omitted.
[1622]
In the above embodiment, the inspection method in the pixel configuration of FIG. 357 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the inspection method of the present invention can be implemented in other pixel configurations.
[1623]
FIG. 386 shows a pixel configuration of a current mirror type (see also FIG. 38 and the description thereof). In the inspection of the pixel configuration in FIG. 386, first, a Vs voltage equal to or higher than the Vt voltage of the TFT 11b is applied to the source signal line 18. Also, the on voltage of the gate signal lines 17a and 17b is applied to turn on the TFTs 11c and 11d, and the Vs voltage is written to the gate terminal of the TFT 11b (FIG. 388 (a)). Next, an off voltage is applied to the gate signal line 17b to turn off the TFT 11d. Then, as shown in FIG. 387, a current path of the Vdd terminal → the TFT 11b → the EL element 15 → the Vss terminal is generated, and the EL element 15 is turned on. Therefore, the lighting inspection of the EL element 15 can be performed. Further, as shown in FIG. 388 (b), a path of the current Is from the Vdd terminal → the TFT 11a → the TFT 11c → the source signal line 18 is generated. Therefore, inspection of the TFTs 11a, 11b, 11c, 11d, and the EL element 15 can be performed.
[1624]
FIG. 389 shows a pixel configuration driven by voltage. The voltage applied to the source signal line 18 is written by the TFT 11b to the gate terminal of the driving TFT 11a, and a current corresponding to this voltage is applied to the EL element 15. The difference from the conventional voltage-driven 2TFT pixel configuration is that a reset TFT 11e is added (formed or arranged) (see also FIG. 44 and its description).
[1625]
As shown in FIG. 389, the TFT 11b is turned on by applying an on-voltage to the gate signal line 17a, and the TFT 11e is turned off by applying an off-voltage to the gate signal line 17b. Therefore, as shown in FIG. 390 (a), the voltage Vs is written to the gate terminal of the driving TFT 11a. Next, as shown in FIG. 390 (b), when the application of the Vs voltage to the source signal line 18 is stopped, the circuit is connected to the constant current circuit, and the ON voltage is applied to the gate signal line 17b, the Vdd terminal → the TFT 11a → A path of the current Is of the TFT 11e → the TFT 11b → the source signal line 18 is generated. Therefore, inspection of the TFT 11a, TFT 11b, TFT 11e, and EL element 15 can be performed.
[1626]
In the embodiment shown in FIG. 390, the Vss terminal is kept open (high impedance state) in order to prevent a current flowing through the EL element 15. Alternatively, the voltage of the Vss terminal is set high so as not to flow to the EL element 15. Alternatively, when the EL element 15 is not formed in the array state, the inspection method of the present invention can be performed because the state between the drain (D) terminal and the Vss terminal of the driving TFT 11a is in a high impedance state. The above matter is the same in other inspection methods of the present invention.
[1627]
As shown in FIG. 391, a better inspection can be realized with the pixel configuration of FIG. As shown in FIG. 391, the TFTs 11b and 11e are turned on by applying an on-voltage to the gate signal lines 17a and 17e, and the TFT 11d is turned off by applying an off-voltage to the gate signal line 17b. Therefore, as shown in FIGS. 392 (a) and (b), even if the EL element 15 is formed, the current path to the EL element 15 can be cut off by the TFT 11d. Therefore, a path of the current Is from the Vdd terminal → the TFT 11 a → the TFT 11 e → the TFT 11 b → the source signal line 18 is generated. Therefore, inspection of the TFT 11a, TFT 11b, TFT 11e, and EL element 15 can be performed.
[1628]
Further, the Vdd terminal is set to Open, and the Vs voltage is applied to the source signal line 18. By applying an on-voltage to the gate signal lines 17a, 17b and 17e, the TFTs 11b, 11d and 11e are turned on. Therefore, a path of the current Is, which includes the source signal line 18, the TFT 11b, the TFT 11e, the TFT 11d, the EL element 15, and the Vss terminal, is generated. Therefore, if the pixel is normal, the EL element 15 is turned on. Therefore, the inspection of the TFT 11a, the TFT 11b, the TFT 11d, the TFT 11e, and the EL element 15 can be performed.
[1629]
The inspection method shown in FIG. 393 can also be implemented. The TFT 11b is turned on by applying an on-voltage to the gate signal line 17a, and the TFT 11e and TFT 11d are turned off by applying an off-voltage to the gate signal lines 17b and 17e. Therefore, as shown in FIG. 393 (a), the Vs voltage is written to the gate terminal of the driving TFT 11a. Next, as shown in FIG. 393 (b), when an ON voltage is applied to the gate signal line 17b and an OFF voltage is applied to the gate signal lines 17a and 17e, the Vdd terminal → the TFT 11a → the TFT 11d → the EL element 15 → the Vss terminal. A path for the current Ie is generated. Therefore, the inspection of the TFT 11a, the TFT 11b, the TFT 11d, the TFT 11e, and the EL element 15 can be performed.
[1630]
As shown in FIG. 394 in addition to FIG. 386, if a TFT 11f is added, the driving TFT 11b can be inspected in the pixel configuration of the current mirror. The TFT 11f has a source (S) terminal connected to the anode terminal of the EL element 15 and a drain (D) terminal connected to one terminal of the capacitor 19. The gate terminal of the TFT 11f is connected to the gate signal line 17c.
[1631]
As shown in FIG. 394, an ON voltage is applied to the gate signal lines 17a and 17b, and an OFF voltage is applied to the gate signal line 17c. The TFT 11c and the TFT 11d are turned on, and the TFT 11f is turned off. In this state, a Vs voltage is applied from the source signal line 18 to the gate (G) terminal of the driving TFT 11b. On the moon, as shown in FIG. 395, an on-voltage is applied to the gate signal line 17c to turn on the TFT 11f. Then, a path of the current Is from the Vdd terminal → the TFT 11b → the TFT 11f → the TFT 11d → the TFT 11c → the source signal line 18 is generated. Accordingly, inspection of the TFTs 11a, 11b, 11d, 11e, and 11f can be performed.
[1632]
Also, in this state, as shown in FIG. 396, if the Vdd terminal is opened and a Vs voltage is applied to the source signal line 18, the source signal line 18 → TFT11c → TFT11d → TFT11f → EL element 15 → Vss terminal. A path for the current Is is generated. Lighting inspection of the EL element can be realized. Therefore, inspection of the TFTs 11a, 11b, 11d, 11e, 11f, and the EL element 15 can be performed.
[1633]
Next, an embodiment of the display device of the present invention that implements the driving method of the present invention will be described. FIG. 157 is a plan view of a mobile phone as an example of the information terminal device. An antenna 1571, a numeric keypad 1572, and the like are attached to the housing 1573. Reference numeral 1572 and the like are display color switching keys or power on / off and frame rate switching keys.
[1634]
When the key 1572 is pressed once, the display color is set to the 8-color mode, when the same key 1572 is pressed, the display color is set to the 4096-color mode, and when the key 1572 is pressed further, the display color is set to the 260,000-color mode. May be. The key is a toggle switch that changes the display color mode each time the key is pressed. Note that a change key for the display color may be separately provided. In this case, the number of keys 1572 is three (or more).
[1635]
The key 1572 may be another mechanical switch such as a slide switch in addition to a push switch, or may be switched by voice recognition or the like. For example, voice input of 4096 colors to the receiver, for example, voice input of "high-quality display", "4096 color mode" or "low display color mode" to the receiver is displayed on the display screen 50 of the display panel. The display color is configured to change. This can be easily achieved by employing current speech recognition technology.
[1636]
Further, the display color may be switched by an electrical switch or a touch panel selected by touching a menu displayed on the display unit 50 of the display panel. The switching may be performed by the number of times the switch is pressed, or may be switched by rotation or direction like a click ball.
[1637]
Although 1572 is a display color switching key, it may be a key for switching a frame rate. Further, a key for switching between a moving image and a still image may be used. A plurality of requirements such as a moving image, a still image, and a frame rate may be simultaneously switched. Further, the frame rate may be changed gradually (continuously) as the holding is continued. This case can be realized by making the resistor R of the capacitor C and the resistor R constituting the oscillator a variable resistor or an electronic volume. The capacitor can be realized by a trimmer capacitor. Alternatively, a plurality of capacitors may be formed on a semiconductor chip, and one or more capacitors may be selected and connected in parallel in a circuit.
[1638]
Further, embodiments employing the EL display panel, the EL display device, or the driving method of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1639]
FIG. 158 is a sectional view of the viewfinder according to the embodiment of the present invention. However, it is schematically illustrated for ease of explanation. In addition, some parts are enlarged or reduced, and some parts are omitted. For example, in FIG. 158, the eyepiece cover is omitted. The above also applies to other drawings.
[1640]
The back surface of the body 1573 is dark or black. This is to prevent stray light emitted from the EL display panel (display device) 1574 from being irregularly reflected on the inner surface of the body 1573, thereby preventing a reduction in display contrast. A phase plate (such as a λ / 4 plate) 108 and a polarizing plate 109 are arranged on the light emission side of the display panel. This is also described in FIGS.
[1641]
A magnifying lens 1582 is attached to the eyepiece ring 1581. The observer adjusts the insertion position of the eyepiece ring 1581 in the body 1573 so that the display screen 50 of the display panel 1574 is in focus.
[1642]
If a positive lens 1583 is arranged on the light emission side of the display panel 1574 as needed, the principal ray incident on the magnifying lens 1582 can be converged. Therefore, the lens diameter of the magnifying lens 1582 can be reduced, and the size of the viewfinder can be reduced.
[1643]
FIG. 159 is a perspective view of the video camera. The video camera includes a photographing (imaging) lens portion 1592 and a video camera body 1573, and the photographing lens portion 1592 and the viewfinder portion 1573 are back-to-back. An eyepiece cover is attached to the viewfinder (see also FIG. 158) 1573. An observer (user) observes the screen 50 of the display panel 1574 from the eyepiece cover.
[1644]
On the other hand, the EL display panel of the present invention is also used as a display monitor. The angle of the display unit 50 can be freely adjusted at a fulcrum 1591. When the display unit 50 is not used, it is stored in the storage unit 1593.
[1645]
The switch 1594 is a switch or a control switch for performing the following functions. A switch 1594 is a display mode switch. The switch 1594 is preferably attached to a mobile phone or the like. The display mode switch 1594 will be described.
[1646]
As one of the driving methods of the present invention, there is a method in which an N-fold current is caused to flow through the EL element 15 to light up only 1 / M of 1F. By changing the lighting period, the brightness can be digitally changed. For example, assuming that N = 4, a current that is four times as large flows through the EL element 15. If the lighting period is set to 1 / M and M = 1, 2, 3, or 4, the brightness can be switched from 1 to 4 times. In addition, you may comprise so that M = 1,1.5,2,3,4,5,6, etc. can be changed.
[1647]
The above switching operation is configured to display the display screen 50 very brightly when the power of the mobile phone, the monitor, or the like is turned on, and to reduce the display brightness after a certain period of time to save power. Used for It can also be used as a function to set the brightness desired by the user. For example, outdoors, the screen is made very bright. This is because the surroundings are bright outdoors and the screen is completely invisible. However, if the display is continued at a high luminance, the EL element 15 rapidly deteriorates. For this reason, in the case of making the brightness very bright, it is configured to return to the normal brightness in a short time. Furthermore, in the case of displaying at high luminance, the display luminance is configured to be increased by the user pressing a button.
[1648]
Therefore, it is preferable that the user be able to switch using the button 1594, change the setting automatically in the setting mode, or detect the brightness of the external light and switch automatically. Further, it is preferable that the display brightness is set to be 50%, 60%, 80% and the like so that the user can set the display brightness.
[1649]
It is preferable that the display screen 50 has a Gaussian distribution display. The Gaussian distribution display is a method in which the luminance at the center is bright and the periphery is relatively dark. Visually, if the center is bright, it is felt bright even if the periphery is dark. According to the subjective evaluation, if the peripheral part maintains 70% of the luminance as compared with the central part, it is visually inferior.
There is almost no problem even if the luminance is reduced to 50%. In the self-luminous display panel of the present invention, the N-fold pulse driving (a method in which an N-fold current is applied to the EL element 15 to turn on only for a period of 1 / M of 1F) from the top to the bottom of the screen is used. A Gaussian distribution is generated in the direction.
[1650]
Specifically, the value of M is increased at the upper and lower portions of the screen, and the value of M is decreased at the center. This is realized by modulating the operation speed of the shift register of the gate driver circuit 12. The brightness modulation on the left and right sides of the screen is generated by multiplying the data in the table by the video data. With the above operation, when the peripheral luminance (view angle 0.9) is set to 50%, the power consumption can be reduced by about 20% as compared with the case of 100% luminance. When the peripheral luminance (angle of view 0.9) is set to 70%, it is possible to reduce power consumption by about 15% as compared with the case of 100% luminance.
[1651]
Note that a switch or the like is preferably provided so that the Gaussian distribution display can be turned on and off. This is because, for example, when Gaussian display is performed outdoors, the periphery of the screen becomes completely invisible. Therefore, it is preferable that the user be able to switch with a button, change automatically in the setting mode, or detect the brightness of external light and switch automatically. In addition, it is preferable that the peripheral luminance is set to be 50%, 60%, or 80% so that the user can set the peripheral luminance.
[1652]
In a liquid crystal display panel, a fixed Gaussian distribution is generated by a backlight. Therefore, the Gaussian distribution cannot be turned on / off. The ability to turn on and off the Gaussian distribution is an effect unique to a self-luminous display device.
[1653]
Further, when the frame rate is predetermined, flicker may occur due to interference with the lighting state of a fluorescent light or the like in a room. In other words, when the EL display element 15 is operating at a frame rate of 60 Hz when the fluorescent lamp is lit with an alternating current of 60 Hz, subtle interference occurs and the screen seems to blink slowly. There is. To avoid this, the frame rate may be changed. The present invention has a function of changing the frame rate. Further, in the N-fold pulse driving (a method in which an N-fold current is supplied to the EL element 15 and lighting is performed only for 1 / M of 1F), the value of N or M can be changed.
[1654]
The above functions can be realized by the switch 1594. The switch 1594 switches and implements the functions described above by holding down the switch a plurality of times in accordance with the menu on the display screen 50.
[1655]
It should be noted that the above items are not limited to mobile phones only, but can be used for televisions, monitors, and the like. Further, it is preferable to display an icon on the display screen so that the user can immediately recognize the display state. The above items are the same for the following items.
[1656]
The EL display device and the like of this embodiment can be applied not only to a video camera but also to an electronic camera and a still camera as shown in FIG. The display device is used as the monitor 50 attached to the camera body 1601. A switch 1594 is attached to the camera body 1601 in addition to the shutter 1603.
[1657]
The above is the case where the display area of the display panel is relatively small. However, when the display area is as large as 30 inches or more, the display screen 50 is easily bent. As a countermeasure, in the present invention, an outer frame 1611 is attached to the display panel as shown in FIG. 161, and the display panel is attached with a fixing member 1614 so that the outer frame 1611 can be suspended. It is attached to a wall or the like using the fixing member 1614.
[1658]
However, as the screen size of the display panel increases, the weight also increases. Therefore, the leg attachment portion 1613 is arranged below the display panel, and the weight of the display panel can be held by the plurality of legs 1612.
[1659]
The leg 1612 can move left and right as shown in A, and the leg 1612 can be contracted as shown in B. Therefore, the display device can be easily installed even in a narrow place.
[1660]
In the television of FIG. 161, the surface of the screen is covered with a protective film (or a protective plate). This is one purpose of preventing the object from hitting and damaging the surface of the display panel. An AIR coat is formed on the surface of the protective film, and by embossing the surface, reflection of an external situation (external light) on the display panel is suppressed.
[1661]
A certain space is arranged by dispersing beads or the like between the protective film and the display panel. In addition, fine projections are formed on the back surface of the protection film, and the projections maintain a space between the display panel and the protection film. By maintaining the space in this way, transmission of the impact from the protective film to the display panel is suppressed.
[1662]
It is also effective to dispose or inject an optical binder such as a liquid resin such as alcohol or ethylene glycol or a solid resin such as epoxy between the protective film and the display panel. This is because interface reflection can be prevented and the optical binder functions as a buffer.
[1663]
Examples of the protective film include a polycarbonate film (plate), a polypropylene film (plate), an acrylic film (plate), a polyester film (plate), and a PVA film (plate). Needless to say, other engineering resin films (such as ABS) can be used. Further, it may be made of an inorganic material such as tempered glass. The same effect can be obtained by coating the surface of the display panel with an epoxy resin, a phenol resin, or an acrylic resin to a thickness of 0.5 mm or more and 2.0 mm or less instead of disposing the protective film. It is also effective to emboss the resin surface.
[1664]
It is also effective to coat the surface of the protective film or the coating material with fluorine. This is because dirt on the surface can be easily wiped off with a detergent or the like. Further, the protective film may be formed thick and may also be used as a front light.
[1665]
Environments using an EL display panel or the like include outdoor and indoor environments. Since the illuminance around the room is low, the luminance of the display screen 50 may be 100 (nt) or less. Since sunlight is irradiated outdoors, 400 (nt) or more is required. Further, in the EL display panel, since the cathode electrode 106 is formed of a metal thin film such as Al, a phenomenon that an external scene or a user is reflected on the cathode electrode 106 occurs, and the display screen 50 becomes difficult to see. In order to prevent glare, a circular polarizing plate 144 (polarizing plate + λ / 4 plate) or a polarizing plate (polarizing film) may be disposed on the light emission side of the display screen 50. However, when a circularly polarizing plate or the like is provided, more than half of the light emitted from the display panel is absorbed by the polarizing plate, and the display screen 50 becomes dark. The reflection depends on the use environment. In many cases, the display screen 50 is easy to see if the display screen 50 is bright without using the circularly polarizing plate 144.
[1666]
FIG. 402 and the like show a configuration for solving this problem. Although the drawings are based on the image of the mobile phone described with reference to FIG. 157, the present invention is not limited to this, and the viewfinder in FIG. 158, the video equipment in FIGS. 159 and 160, the television in FIG. Can also be applied.
[1667]
The configuration in FIGS. 402 and 404 is that a circularly polarizing plate (a polarizing plate is also highly effective) 4021 that can be attached to and detached from the display screen 50 is added. When the circularly polarizing plate 4021 is arranged on the display screen 50 of the EL display panel 1574 (on the light emission side), reflection is suppressed. When the circularly polarizing plate is removed from the display screen 50 (light emission side) of the EL display panel 1574, the display screen 50 becomes twice as bright.
[1668]
In the display device shown in FIG. 402 (FIG. 157), the main screen 50 is constituted by the EL display device 1574 of the invention. A liquid crystal display device (liquid crystal display panel) 4033 as a sub display device is arranged or formed back to back with the EL display device 1574. In addition, a backlight 4031 having a white LED is provided on a back surface of the liquid crystal display device 4033. In FIG. 144, components that are not necessary for the description are not shown in order to facilitate the description. However, a folding configuration may be used. Needless to say, a keyboard or the like may be additionally provided.
[1669]
The user observes only one of the display screen of the sub liquid crystal display device 4033 and the display screen 50 of the EL display device 1574 at a time. In the configuration of FIG. 403A, the circularly polarizing plate 4021 is configured such that a λ / 4 plate (film) is disposed on the EL display device 1574 side and a polarizing plate is disposed on the outside.
[1670]
The circularly polarizing plate 4021 is configured to be able to rotate 360 degrees around two fulcrums 1591 (1591a and 1591b). The fulcrum 1591a and the fulcrum 1591b are connected by a support member 4032. That is, the circularly polarizing plate 4021 can be arranged on the display screen 50 side of the EL display device 1574 as shown in FIG. Further, a circularly polarizing plate 4021 can be provided on the liquid crystal display device 4033 side as shown in FIG. Note that FIG. 403 (b) illustrates a state during the transition from the state of FIG. 403 (a) to the state of FIG. 403 (c).
[1671]
The user of the apparatus in FIG. 402 can observe the screen 50 of the EL display device 1574 in two states. One is a state where a circularly polarizing plate 4021 is arranged on the display screen 50 of the EL display device 1574 as shown in FIG. There is no reflection and a good image display can be observed. The other is the state shown in FIG. 403 (b) or FIG. 403 (c). There is no circular polarizing plate 4021 on the EL display device 1574, and the bright screen 50 can be observed. The user can freely change the state of FIG. 403 (a) and the state of FIG. 403 (c) by moving the circularly polarizing plate 4021.
Other points (items related to the EL display device, etc.) have been described (or described) in FIG. 157 and the like, and thus description thereof will be omitted.
[1672]
FIG. 403 shows a configuration in which the circularly polarizing plate 4021 attached to the support member 4032 is moved to dispose the circularly polarizing plate 4021 on the EL display device 1574. FIG. 404 shows a configuration in which the circularly polarizing plate 4021 is inserted (removed) to be disposed on the EL display device 1574.
[1673]
In FIG. 403, a transparent cover 4041 is provided on the light emission side of the EL display device 1574. The transparent cover 4041 is made of an acrylic resin, and has an AIR coat for preventing reflection on the surface thereof (this structure is a two-layer or three-layer structure described earlier, and thus the description is omitted). Further, a hard coat made of a UV resin having a hardness of 6H or more is formed or configured to prevent the surface from being mechanically scratched.
[1674]
An insertion portion (space) 4042 is arranged between the transparent cover 146 and the EL display device 1574. By inserting the circularly polarizing plate 4021 into the insertion portion 4042 as necessary, reflection can be prevented. The other points are the same as those in FIGS.
[1675]
Since the light emitted from the EL element 15 of the EL display device 1574 has no directivity, this light is emitted to an external space via the substrate 71 on which the EL element is formed. Therefore, when light is emitted from a substrate having a high refractive index (refractive index is about 1.5) to a space (refractive index is 1.0), 2/3 of the light has a critical angle based on Snell's law or more, The light is not emitted to the space (that is, / of the light generated by the EL element 15 cannot be emitted from the substrate 71). The light confined in the substrate 71 is irregularly reflected in the substrate 71 to form halation, which lowers the display contrast of the EL display device. Further, this is not preferable because it causes heat generation.
[1676]
In FIG. 405 and the like, light from the EL element 15 diffusely reflected on the substrate 71 or the like is used as button illumination light or the like. Note that the illumination of the buttons and the like is not limited to the light from the EL display device 1574, and illumination light such as a white LED may be separately provided, and the light from the EL display device 1574 may be used in an auxiliary manner. Note that it is preferable that the user be able to switch between using white LED illumination light or using only illumination light from the EL display device 1574 with a button or the like.
[1677]
In FIG. 405, an EL display device 1574 is attached to a light guide plate 4054. Alternatively, a substrate functioning as the light guide plate 4054 and the EL display device 1574 are integrally formed. For example, instead of separately providing the light guide plate 4054, the sealing substrate 85 of the EL display device 1574 may function as a light guide plate. The light guide plate 4054 is supposed to be a transparent substrate, but is not limited thereto, and may be a plate made of aluminum or the like. Further, the light guide portion does not need to be formed of resin, and may be air (that is, a configuration in which only the aluminum reflection portion 4052 is provided). When the light guide plate 4054 is a sealing substrate (lid) 85, the substrate 1574 in FIG.
[1678]
A reflective film (reflective portion) 4052 is formed, configured or arranged around the light guide plate 4054 (the area where light effective for image display does not pass, or the area where light effective for illumination such as buttons does not pass). I have. The reflection film may be a thin film formed by vapor deposition of aluminum, silver, or the like, or a reflection plate of aluminum, silver, or the like may be attached or disposed with an adhesive or the like. In addition, the material is not limited to reflecting light, but may be a material (light diffusing material) or a structure that diffuses light. Examples of the light diffusing material include a configuration in which fine powder of titanium oxide is applied, and Ovar glass. These may be applied or a sheet made of a light diffusing material may be attached. Alternatively, a light guide plate 4054 in which a light diffusing material is filled or diffused may be used. Further, a light guide plate 4054 in which a light reflecting material is filled or diffused may be employed.
[1679]
Light 4053a emitted from the EL element 15 (not shown) becomes display light of the EL display device 1574 and contributes as the display screen 50. On the other hand, the light 4053c having a critical angle or more is transmitted through the light guide plate 4054. Note that it is preferable to form the reflection film 4052 also on the back surface of the IC 12 (14). This is to prevent a malfunction caused by the stray light 4053c entering the IC.
As shown in FIG. 10, since the cathode electrode 106 made of a metal thin film is formed on the front surface of the display area, the light 4053c is not generated (there is weak light due to diffuse reflection). Therefore, the cathode electrode 106 is formed of a thin aluminum thin film so that the cathode electrode 106 is in a translucent state, and in order to further reduce the resistance value of the cathode electrode 106, a transparent electrode made of ITO or IZO is formed on the aluminum cathode electrode 106. It is configured by laminating thin films. Alternatively, a fine opening is formed in the cathode electrode 106. However, in practice, when the substrate 71 and the sealing substrate (lid) 85 are arranged in close contact with each other, and the sealing substrate 85 is attached to the substrate 71, wraparound light 4053c is generated.
[1680]
The light 4053c is reflected by the reflection film 4052 and guides the light inside the light guide plate 4054. Light 4053c is emitted from opening 4051 in which button 1572 (see FIGS. 57 and 402) is arranged. The emitted light becomes illumination light for the button 1572 and the like. As described above, the present invention transmits light that is not used as an image display by the EL display device 1574, and uses the transmitted light as illumination light for another illumination member.
[1681]
FIG. 406 shows a configuration in which a light diffusion unit (light diffusion member) 4061 is arranged near an illumination target (the button 1572 in FIG. 406). The vicinity corresponds to the back surface of the illumination target, the reflection surface 4052 or the surface of the light guide plate 4054 in FIG. The light 4053c incident on the light diffusion portion 4061 is scattered, and the scattered light 4053b efficiently enters the opening 4051 to illuminate. Note that in FIG. 406, the light diffusing portion 4061 is formed or arranged. However, the present invention is not limited to this, and an uneven portion or an inclined portion is formed or configured on the reflective film (reflective surface) 4052, and the uneven portion or the inclined portion is formed. It goes without saying that the light 4053c entering the opening may be incident on the opening 4051 by changing the traveling direction.
[1682]
In FIG. 406 and the like, light 4053c is used as illumination light for the button 1572 and the like. This light can also be used as illumination light for the liquid crystal display panel 4033 and the like. The liquid crystal display panel is not a self-luminous device, but requires a backlight 4031 for image display as shown in FIG. That is, light 4053c is used as a backlight of the liquid crystal display panel 4033. Note that the present invention is not limited to illuminating the liquid crystal display panel 4033 with only the light 4053c, and a backlight 4031 may be provided separately and the light 4053c may be used as an auxiliary. Whether the backlight 4031 is turned on or not can be switched by the user.
[1683]
In FIG. 407, a liquid crystal display panel 4033 as a sub-display device provided on the back surface of the EL display device 1574 is illuminated using light 4053c emitted from an EL element 15 (not shown).
[1684]
In FIG. 405, the EL display device 1574 and the light guide plate 4054 are configured as an integral unit, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 408, the EL display device 1574 and the light guide plate 4054a (or the sealing lid 85) are integrally formed, and a separate light guide plate 4054b is provided. Connection with an adhesive or the like.
[1885]
In FIG. 407, light 4053c generated from the EL element 15 is used for illumination of the liquid crystal display panel 4033 for image display. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 409, an EL backlight 4092 may be formed or arranged on the EL display panel 1574 as a backlight (for illumination) of the liquid crystal display panel 4033. The EL backlight 4092 is formed on the substrate 71 simultaneously with the EL element 15 for displaying an image. For example, when the EL element 15 material is a low molecular EL material, the EL element 15 of the image display area 4093 is formed simultaneously with the EL element 15 of the EL backlight 4092 by mask evaporation. The EL backlight 4092 does not require the pixels 16 to be formed in a matrix. Further, the EL element 15 need not be an active matrix type (of course, the EL elements 15 may be formed in a matrix or may be an active matrix type). In the present invention, the EL backlight 4092 is formed in a stripe shape and is a simple type.
[1686]
The EL backlight 4092 does not need to emit white light. It may be a single color. In the case of a single color, the display image on the liquid crystal display panel 4033 is a single color display. However, when the EL backlight 4033 has a plurality of colors, the display color of the liquid crystal display panel 4033 can be variously changed, which is preferable.
[1687]
As shown in FIG. 409, a light-shielding film 4091 (light-shielding means, light-absorbing means) is formed or arranged on one of the light-emitting sides to make the light emitted from the EL backlight 4092 invisible to the user. Is preferred. By forming an opening in a part of the light-blocking film 4091, the opening can be used as an indicator (display) of whether or not the EL backlight 4092 is turned on. This display device can be formed into a character shape or a circular shape by processing the light shielding film 4091.
[1688]
In the embodiment of FIG. 409, the EL backlight 4092 and the image display area 4093 are formed at the same time. However, the present invention is not limited to this, and they may be formed separately. Alternatively, the EL backlight 4092 and the EL display panel 1574 may be separately manufactured and attached.
[1689]
In order to take measures against heat dissipation of the EL display device, the configurations shown in FIGS. 424 and 426 are adopted. As shown in FIG. 427, the housing 1573 is provided with an air hole (air passage) 4271 between the EL display devices. It may be formed or arranged.
[1690]
It goes without saying that the display panel in the embodiment of the present invention is also effective in combination with a three-side free configuration. In particular, the three-side-free configuration is effective when the pixel is manufactured using amorphous silicon technology. Further, in a panel formed by the amorphous silicon technology, it is not possible to perform process control of variation in characteristics of transistor elements. Therefore, it is preferable to perform N-fold pulse driving, reset driving, dummy pixel driving, and the like of the present invention. That is, the transistor 11 and the like in the present invention are not limited to those using the polysilicon technology, but may be those using amorphous silicon. That is, in the display panel of the present invention, the transistor 11 forming the pixel 16 may be a transistor formed using amorphous silicon technology. It goes without saying that the gate driver circuit 12 and the source driver circuit 14 may also be formed or configured using amorphous silicon technology.
[1691]
Note that the N-fold pulse driving of the present invention (FIGS. 13, 16, 19, 20, 22, 24, 30, etc.) and the like use the low-temperature polysilicon technology to form the transistor 11 and provide a higher performance than the display panel. This is effective for a display panel in which the transistor 11 is formed by the amorphous silicon technology. This is because the characteristics of adjacent transistors in the amorphous silicon transistor 11 are almost the same. Therefore, even when driven by the added current, the drive current of each transistor is almost the target value (in particular, the N-fold pulse drive in FIGS. 22, 24, and 30 is the pixel configuration of the transistor formed of amorphous silicon. Is effective in).
[1692]
The driving method and the driving circuit of the present invention described in this specification such as the duty ratio control driving, the reference current control, and the N-fold pulse driving are not limited to the driving method and the driving circuit of the organic EL display panel. It goes without saying that the present invention can be applied to other displays such as a field emission display (FED) as shown in FIG.
[1693]
In the FED of FIG. 173, electron emission projections 1733 (which correspond to the pixel electrode 105 in FIG. 10) for emitting electrons in a matrix are formed on the substrate 71. A holding circuit 1734 for holding image data from a video signal circuit 1732 (corresponding to the source driver circuit 14 in FIG. 1) is formed in each pixel (corresponding to a capacitor in FIG. 1). In addition, a control electrode 1731 is arranged on the front surface of the electron emission projection 1733. A voltage signal is applied to the control electrode 1731 by an on / off control circuit 1735 (corresponding to the gate driver circuit 12 in FIG. 1).
[1694]
If the peripheral circuit is configured as illustrated in FIG. 174 with the pixel configuration illustrated in FIG. 173, the duty ratio control drive or the N-fold pulse drive can be performed. An image data signal is applied from the video signal circuit 1732 to the source signal line 18. The pixel 16 selection signal is applied from the on / off control circuit 1735a to the selection signal line 2173, the pixels 16 are sequentially selected, and image data is written. Further, an on / off signal is applied to the on / off signal line 1742 from the on / off control circuit 1735b, and the FED of the pixel is on / off controlled (duty ratio control).
[1695]
The technical concept described in the embodiment of the present invention can be applied to a video camera, a projector, a three-dimensional television, a projection television, and the like. Further, the present invention can be applied to a viewfinder, a monitor of a mobile phone, a PHS, a portable information terminal and its monitor, a digital camera and its monitor.
[1696]
Further, the present invention can be applied to an electrophotographic system, a head-mounted display, a direct-view monitor display, a notebook personal computer, a video camera, and an electronic still camera. In addition, the present invention can be applied to a monitor of an automatic teller machine, a payphone, a videophone, a personal computer, a wristwatch, and a display device thereof.
[1697]
Further, it goes without saying that the present invention can be applied or applied to a display monitor of a home electric appliance, a pocket game device and its monitor, a backlight for a display panel, or a lighting device for home or business use. It is preferable that the lighting device is configured to be able to change the color temperature. The color temperature can be changed by forming RGB pixels in a stripe shape or a dot matrix shape and adjusting the current flowing through these pixels. Further, the present invention can be applied to a display device for an advertisement or a poster, an RGB signal device, an alarm indicator, and the like.
[1698]
An organic EL display panel is also effective as a light source for a scanner. An image is read by irradiating an object with light using an RGB dot matrix as a light source. Of course, it is needless to say that a single color may be used. Further, the present invention is not limited to the active matrix, but may be a simple matrix. If the color temperature can be adjusted, the image reading accuracy can be improved.
[1699]
The organic EL display device is also effective for a backlight of a liquid crystal display device. The color temperature can be changed by forming RGB pixels of an EL display device (backlight) in a stripe shape or a dot matrix shape and adjusting the current flowing therethrough, and the brightness can be easily adjusted. In addition, since the light source is a surface light source, a Gaussian distribution in which the central part of the screen is bright and the peripheral part is dark can be easily configured. Further, it is also effective as a backlight of a field sequential type liquid crystal display panel that alternately scans R, G, and B lights. Further, even if the backlight blinks, it can be used as a backlight of a liquid crystal display panel for displaying a moving image or the like by inserting black.
[1700]
【The invention's effect】
In the source driver circuit of the present invention, the transistors constituting the cant mirror circuit are formed so as to be adjacent to each other, so that the variation in the output current due to the shift in the threshold value is small. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of uneven brightness of the EL display panel, and the practical effect is large.
[1701]
Further, the display panel, the display device, and the like of the present invention exhibit characteristic effects according to the respective configurations such as high image quality, good moving image display performance, low power consumption, low cost, and high luminance.
[1702]
Note that when the present invention is used, a low-power-consumption information display device or the like can be formed, so that power is not consumed. In addition, since it can be reduced in size and weight, resources are not consumed. Further, even a high-definition display panel can sufficiently cope with the problem. Therefore, it is friendly to the global environment and the space environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a pixel configuration of a display panel according to the present invention.
FIG. 2 is a pixel configuration diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation of the display panel of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of the display panel of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a display panel of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view of a display panel of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view of a display panel of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 23 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 24 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 25 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 26 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 27 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 28 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 29 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 30 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 31 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 32 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 33 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 34 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 35 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 36 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 37 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 38 is a diagram illustrating a pixel configuration of a display panel of the present invention.
FIG. 39 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 40 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 41 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 42 is a diagram showing a pixel configuration of a display panel of the present invention.
FIG. 43 is a diagram illustrating a pixel configuration of a display panel of the present invention.
FIG. 44 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 45 is an explanatory diagram of a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 46 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 47 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 48 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 49 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 50 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 51 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 52 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 53 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 54 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 55 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 56 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 57 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 58 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 59 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 60 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 61 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 62 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 63 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 64 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 65 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 66 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 67 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 68 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 69 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 70 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 71 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 72 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 73 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 74 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 75 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 76 is an explanatory diagram of a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 77 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 78 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 79 is an explanatory diagram of a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 80 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 81 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 82 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 83 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 84 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 85 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 86 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 87 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 88 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 89 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 90 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 91 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 92 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 93 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 94 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 95 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 96 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 97 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 98 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 99 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 100 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 101 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 102 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 103 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 104 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 105 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 106 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 107 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 108 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 109 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 110 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 111 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 112 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 113 is a pixel configuration diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 114 is a pixel configuration diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 115 is a diagram illustrating a pixel configuration of a display panel of the present invention.
FIG. 116 is a pixel configuration diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 117 is a diagram illustrating a pixel configuration of a display panel of the present invention.
FIG. 118 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 119 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 120 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 121 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 122 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 123 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 124 is an explanatory diagram of a drive circuit of a display device of the present invention.
FIG. 125 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 126 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 127 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 128 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 129 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 130 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 131 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 132 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 133 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 134 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 135 is an explanatory diagram of the display panel driving method of the present invention.
FIG. 136 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 137 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 138 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 139 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 140 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 141 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 142 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 143 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 144 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 145 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 146 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 147 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 148 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 149 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 150 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 151 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 152 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 153 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 154 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 155 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 156 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 157 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 158 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 159 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 160 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 161 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 162 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 163 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 164 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 165 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 166 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 167 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 168 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 169 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 170 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 171 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 172 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 173 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 174 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 175 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 176 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 177 is an explanatory diagram of a power supply circuit of the present invention.
FIG. 178 is an explanatory diagram of a power supply circuit of the present invention.
FIG. 179 is an explanatory diagram of a power supply circuit of the present invention.
FIG. 180 is an explanatory diagram of a power supply circuit of the present invention.
FIG. 181 is an explanatory diagram of a power supply circuit of the present invention.
FIG. 182 is an explanatory diagram of a power supply circuit of the present invention.
FIG. 183 is an explanatory diagram of a power supply circuit of the present invention.
FIG. 184 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 185 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 186 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 187 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 188 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 189 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 190 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 191 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 192 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 193 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 194 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 195 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 196 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 197 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 198 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 199 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 200 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 201 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 202 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 203 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 204 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 205 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 206 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 207 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 208 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 209 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 210 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 211 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 212 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 213 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 214 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 215 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 216 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 217 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 218 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 219 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 220 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 221 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 222 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 223 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 224 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 225 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 226 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 227 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 228 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 229 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 230 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 231 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 232 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 233 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 234 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 235 is an explanatory diagram of a drive circuit of the present invention.
FIG. 236 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 237 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 238 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 239 is an explanatory diagram of a driving method according to the present invention.
FIG. 240 is an explanatory diagram of a driving method according to the present invention.
FIG. 241 is an explanatory diagram of a driving method according to the present invention.
FIG. 242 is an explanatory diagram of a driving method according to the present invention.
FIG. 243 is an explanatory diagram of a driving method according to the present invention.
FIG. 244 is an explanatory diagram of a driving method according to the present invention.
FIG. 245 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 246 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 247 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 248 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 249 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 250 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 251 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 252 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 253 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 254 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 255 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 256 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 257 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 258 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 259 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 260 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 261 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 262 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 263 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 264 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 265 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 266 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 267 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 268 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 269 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 270 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 271 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 272 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 273 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 274 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 275 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 276 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 277 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 278 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 279 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 280 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 281 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 282 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 283 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 284 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 285 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 286 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 287 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 288 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 289 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 290 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 291 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 292 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 293 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 294 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 295 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 296 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 297 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 298 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 299 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 300 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 301 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 302 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 303 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 304 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 305 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 306 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 307 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 308 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 309 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 310 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 311 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 312 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 313 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 314 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 315 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 316 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 317 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 318 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 319 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 320 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 321 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 322 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 323 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 324 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 325 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 326 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 327 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 328 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 329 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 330 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 331 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 332 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 333 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 334 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 335 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 336 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 337 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 338 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 339 is an explanatory diagram of a source driver IC (circuit) of the present invention.
FIG. 340 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 341 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 342 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 343 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 344 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 345 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 346 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 347 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 348 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 349 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 350 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 351 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 352 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 353 is an explanatory diagram of a display panel driving method of the present invention.
FIG. 354 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 355 is an explanatory diagram of a method for driving a display panel of the present invention.
FIG. 356 is an explanatory diagram of the method for driving the display panel of the present invention.
FIG. 357 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 358 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 359 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 360 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 361 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 362 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 363 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 364 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 365 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 366 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 367 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 368 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 369 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 370 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 371 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 372 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 373 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 374 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 375 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 376 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 377 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 378 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 379 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 380 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 381 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 382 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 383 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 384 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 385 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 386 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 387 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 388 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 389 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 390 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 391 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 392 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 393 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 394 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 395 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 396 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 397 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 398 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 399 is an explanatory view of the inspection method of the present invention.
FIG. 400 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 401 is an explanatory diagram of the inspection method of the present invention.
FIG. 402 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 403 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 404 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 405 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 406 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 407 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 408 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 409 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 410 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 411 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 412 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 413 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 414 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 415 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 416 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 417 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 418 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 419 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 420 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 421 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 422 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 423 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 424 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 425 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 426 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 427 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 428 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 429 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
FIG. 430 is an explanatory diagram of a display device of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Transistor (thin film transistor)
12 Gate driver IC (circuit)
14 Source driver IC (circuit)
15 EL (element) (light-emitting element)
16 pixels
17 Gate signal line
18 Source signal line
19 Storage capacity (additional capacitor, additional capacity)
50 Display screen
51 Write pixel (row)
52 Non-display pixels (non-display area, non-lighting area)
53 display pixels (display area, lighting area)
61 shift register
62 Inverter
63 output buffer
71 Array substrate (display panel)
72 Laser irradiation range (laser spot)
73 Positioning marker
74 Glass substrate (array substrate)
81 Control IC (circuit)
82 Power supply IC (circuit)
83 Printed circuit board
84 Flexible board
85 Sealing lid
86 Cathode wiring
87 Anode wiring (Vdd)
88 Data signal line
89 Gate control signal line
101 Embankment (rib)
102 Interlayer insulating film
104 Contact connection
105 pixel electrode
106 Cathode electrode
107 desiccant
108 λ / 4 plate
109 Polarizing plate
111 Thin film sealing film
271 Dummy pixel (row)
341 Output stage circuit
371 OR circuit
401 Lighting control line
451 Electronic volume circuit
452 SD (source-drain) short of transistor
471, 472, 473 Current source (transistor)
481 switch (on / off means)
484 current source (unit transistor)
483 Internal Wiring
491 Electronic volume
521 transistor group
531 resistance
532 decoder circuit
533 level shifter circuit
541 Raising circuit
551 D / A converter
552 operational amplifier
561 analog switch
562 inverter
581 gate wiring
631 sleep switch (reference current on / off means)
651 counter
652 NOR
653 AND
654 current output circuit
655 switch
671 Match circuit
681 I / O pad
691 Reference current circuit
692 Current control circuit
701 Temperature detection means
702 Temperature control circuit
711 Unit gate output circuit
1121 Coil (Transformer)
1122 control circuit
1123 Diode
1124 Capacitor
1125 resistance
1126 transistor
1131 Switching circuit (analog switch)
1251 Output switching circuit
1252 switch
1501 Analog switch
1502 Switch control line
1503 Connection wiring
1504 Buffer sheet (board)
1521 Inverter
1522 connection terminal
1571 antenna
1572 key
1573 case
1574 Display panel
1581 Eyepiece ring
1582 magnifying lens
1583 convex lens
1591 fulcrum (rotating part)
1592 shooting lens
1593 storage
1594 switch
1601 body
1602 Imaging unit
1603 Shutter switch
1611 Mounting frame
1612 legs
1613 Mounting base
1614 Fixed part
1731 Control electrode
1732 Video signal circuit
1733 electron emission protrusion
1734 holding circuit
1735 ON / OFF control circuit
1741 Select signal line
1742 ON / OFF signal line
1781 switch
1783 Power supply circuit
1821 switch
1831 Resistance
1901 Reference current circuit
2041 Sampling points
2051 SUM circuit
2052 Comparison circuit
2061 chassis
2062 Operation buttons
2063 Chip parts
2171 Dummy transistor
2181 Subtransistor
2351 Precharge control circuit
2361 Latch circuit
2362 Selector circuit
2363 precharge circuit
2591 level shifter circuit
2611 Cascade current connection line
2621i Current input terminal
2621o Current output terminal
2631 Base anode wire
2632 Anode wiring
2633 connection terminal
2641 Connection anode wire
2642 Common anode line
2651 contact hole
2661 Insulating film, interlayer film, insulating means
2671 Base cathode wire
2672 Input signal line
2681 Connection resin
2691 Light absorbing film
2692 resin beads
2693 sealing resin
2701 circuit forming part
2731 Gate voltage line
2772 Power supply IC control signal
2773 Gate driver circuit control signal
2951 Capacity control line (capacitor ground)
2953 Capacity control common line
3001 Selection switch (selection means, switching means)
3311 Reference voltage circuit (reference voltage generation means)
3313 transistor
3314 transistor
3321 Zener diode (reference voltage generating means)
3331 wiring
3332 buffer circuit
3333 Adjustment reference voltage output wiring
3341 Adjustment reference voltage output terminal
3351 Adjustment reference voltage input wiring
3352 Reference voltage switch (switching means, selecting means)
3353 adjustment reference voltage input terminal
3391 Magnification variable switch
3392 transistor
3431 Output buffer circuit
3433 booster circuit
3591 probe (connection means)
3592 Anode terminal electrode
3593 Voltage (current) application wiring (supply wiring, transmission means)
3594 gate driver (scan driver) control terminal (signal line, power supply line)
3601 control circuit (controller, control means)
3602 camera (optical input means, optical detection means)
3604 Ammeter (current detection means, current measurement means)
3605 Voltage source (voltage generating means, signal generating means)
3631 Source signal line terminal electrode
3633 Check terminal electrode
3634 short wiring
3661 Reference voltage circuit (voltage generation circuit, voltage generation means)
3662 Personal computer (PC) (data input means, control means, data collection means)
3663 Input circuit (data input means, voltage input means)
3721 test electrode
3731 Check terminal electrode
3751 Protection diode
3752 Internal wiring
3761 short circuit
3781 short circuit
3821 slit
3831 laser light
3991 voltmeter (voltage measuring means)
4001 Signal generator (signal generating means)
4021 Circularly polarizing plate (circularly polarizing film, polarizing plate)
4031 Backlight
4032 support member
4033 LCD panel
4041 Transparent cover (light-transmitting film, light-transmitting plate)
4042 insertion section
4051 opening
4052 Reflective film (reflective part, reflective means)
4053 light (trajectory of light)
4054 Light guide part (light guide slope)
4061 Light diffusion part (light diffusion material, light scattering part)
4081 Optical coupling layer (optical coupling material, optical coupling material)
4091 Light shielding film (reflection film)
4092 EL backlight (light generation means, surface light source)
4093 Image display area (effective display area)
4101 Light absorbing film
4102 Light absorbing bank
4111 Transistor formation area (ineffective area)
4121 beads
4123 Adhesive layer (adhesive)
4124 Embankment material
4131 Power supply wiring
4141 Voltage supply wiring
4151 convex
4191 Heatsink (heatsink)
4231 Metal plate (metal sheet, heat radiation sheet, heat radiation plate)
4251 Cathode electrode
4252 beads
4253 conductive material
4254 fixing material
4271 Air hole (air passage)
4291 Polymer EL material

Claims (1)

ゲート信号線と、
ソース信号線と、
プログラム電流を出力するソースドライバ回路と、
ゲートドライバ回路と、
マトリックス状に配置されたEL素子と、
前記EL素子に流す電流を供給する駆動用トランジスタと、
前記EL素子の電流経路に配置された第1のトランジスタと、
前記駆動用トランジスタに前記プログラム電流を伝達する経路を構成する第2のトランジスタとを具備し、
前記ソースドライバ回路は、前記ソース信号線に前記プログラム電流を出力し、
前記ゲートドライバ回路は、前記ゲート信号線に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート端子は、前記ゲート信号線に接続され、
前記第2のトランジスタのソース端子は、前記ソース信号線に接続され、
前記第2のトランジスタのドレイン端子は、前記駆動用トランジスタのドレイン端子に接続され、
前記ゲートドライバ回路は、複数の前記ゲート信号線を選択して、前記プログラム電流を複数の画素の前記駆動用トランジスタに供給するEL表示装置。
A gate signal line,
A source signal line,
A source driver circuit for outputting a program current,
A gate driver circuit;
EL elements arranged in a matrix,
A driving transistor for supplying a current flowing to the EL element;
A first transistor disposed in a current path of the EL element;
A second transistor forming a path for transmitting the program current to the driving transistor,
The source driver circuit outputs the program current to the source signal line,
The gate driver circuit is connected to the gate signal line,
A gate terminal of the second transistor is connected to the gate signal line;
A source terminal of the second transistor is connected to the source signal line;
A drain terminal of the second transistor is connected to a drain terminal of the driving transistor;
An EL display device, wherein the gate driver circuit selects a plurality of the gate signal lines and supplies the program current to the driving transistors of a plurality of pixels.
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