JP2004163774A

JP2004163774A - Display device and method for driving display device

Info

Publication number: JP2004163774A
Application number: JP2002331331A
Authority: JP
Inventors: Jun Koyama; 潤小山; Hajime Kimura; 肇木村; Masaru Yamazaki; 優山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP5116202B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the power consumption of a display device, using a time gradation system, when multiple gradation display is not necessary. <P>SOLUTION: Differently from a 1st display mode of multiple gradations, a memory controller of a signal control circuit which the display device has eliminates writing of a digital video signal of the low rank bits to a memory in a 2nd display mode of two gradations. Further, reading of a digital video signal of the low rank bits from the memory is eliminated. The amount of information of a digital video signal inputted to a source signal line driving circuit is decreased. In response to the operation, a display controller lowers frequencies of a start pulse and clock pulses inputted to the source signal line driving circuit to lower a driving voltage. A frame period can be made longer than that of the 1st display mode by decreasing gradations to reduce the power consumption. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルビデオ信号を入力して、画像の表示を行う表示装置に関する。特に、発光素子を有する表示装置に関する。また、表示装置を用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子を画素毎に配置し、それらの発光素子の発光を制御することによって、画像を表示を行う表示装置について以下に説明する。
【０００３】
表示装置は、ディスプレイと、ディスプレイに信号を入力する周辺回路によって構成されている。
【０００４】
ディスプレイの構成について、図１７にブロック図を示す。図１７において、ディスプレイ１７００は、ソース信号線駆動回路１７０１と、ゲート信号線駆動回路１７０２と、画素部１７０３とによって構成されている。画素部は、マトリクス状に画素が配置された構成となっている。
【０００５】
画素部の各画素に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと表記する）が配置されている。ここでは、画素毎に２つのＴＦＴを配置し、各画素の発光素子の発光を制御する手法について説明する。
【０００６】
図７に、ディスプレイの画素部の構成を示す。画素部７００には、ソース信号線Ｓ１〜Ｓｘ、ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙ、電源供給線Ｖ１〜Ｖｘが配置され、ｘ（ｘは自然数）列ｙ（ｙは自然数）行の画素が配置されている。各画素８００は、スイッチング用ＴＦＴ８０１と、駆動用ＴＦＴ８０２と、保持容量８０３と、発光素子８０４をそれぞれ有している。
【０００７】
図８に、図７で示した画素部の１つの画素を拡大して示す。画素は、ソース信号線Ｓ１〜Ｓｘのうちの１本Ｓと、ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙのうちの１本Ｇと、電源供給線Ｖ１〜Ｖｘのうちの１本Ｖと、スイッチング用ＴＦＴ８０１と、駆動用ＴＦＴ８０２と、保持容量８０３と、発光素子８０４とによって構成されている。
【０００８】
スイッチング用ＴＦＴ８０１のゲート電極は、ゲート信号線Ｇに接続され、スイッチング用ＴＦＴ８０１のソース領域とドレイン領域は、一方はソース信号線Ｓに接続され、もう一方は、駆動用ＴＦＴ８０２のゲート電極と、保持容量８０３の一方の電極に接続されている。駆動用ＴＦＴ８０２のソース領域とドレイン領域は、一方は、電源供給線Ｖに接続され、もう一方は、発光素子８０４の陽極もしくは陰極に接続されている。保持容量８０３の２つの電極のうち、駆動用ＴＦＴ８０２及びスイッチング用ＴＦＴ８０１に接続されていない側は、電源供給線Ｖに接続されている。
【０００９】
ここで本明細書中では、駆動用ＴＦＴ８０２のソース領域もしくはドレイン領域が、発光素子８０４の陽極と接続されている場合、発光素子８０４の陽極を画素電極と呼び、陰極を対向電極と呼ぶ。一方、駆動用ＴＦＴ８０２のソース領域もしくはドレイン領域が、発光素子８０４の陰極と接続されている場合、発光素子８０４の陰極を画素電極と呼び、陽極を対向電極と呼ぶ。
【００１０】
また、電源供給線Ｖに与えられる電位を電源電位といい、対向電極に与えられる電位を対向電位と呼ぶことにする。
【００１１】
スイッチング用ＴＦＴ８０１及び駆動用ＴＦＴ８０２は、ｐチャネル型ＴＦＴでもｎチャネル型ＴＦＴでも構わない。
【００１２】
なお、保持容量８０３は、必ずしも設ける必要はない。
【００１３】
例えば、駆動用ＴＦＴ８０２として用いるｎチャネル型ＴＦＴが、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に重なるように設けられたＬＤＤ領域を有している場合、この重なり合った領域には一般的にゲート容量と呼ばれる寄生容量が形成されるが、この寄生容量を、駆動用ＴＦＴ８０２のゲート電極にかかる電圧を保持するための保持容量として積極的に用いることも可能である。
【００１４】
上記構成の画素において、画像を表示する際の動作を以下に説明する。
【００１５】
ゲート信号線Ｇに信号が入力されて、スイッチング用ＴＦＴ８０１のゲート電極の電位が変化し、ゲート電圧が変化する。こうして導通状態となったスイッチング用ＴＦＴ８０１のソース・ドレイン間を介して、ソース信号線Ｓより駆動用ＴＦＴ８０２のゲート電極に信号が入力される。また、保持容量８０３に信号が保持される。駆動用ＴＦＴ８０２のゲート電極に入力された信号によって、駆動用ＴＦＴ８０２のゲート電圧が変化し、ソース・ドレイン間が導通状態となる。電源供給線Ｖの電位が、駆動用ＴＦＴ８０２を介して、発光素子８０４の画素電極に与えられる。こうして、発光素子８０４は発光する。
【００１６】
このような構成の画素において、階調を表現する手法について説明する。
階調の表現の方法には、大きくわけて、アナログ方式とデジタル方式とがある。アナログ方式と比べて、デジタル方式は、ＴＦＴのばらつきに強く、多階調化に向くなどの利点がある。
【００１７】
デジタル方式の階調表現方法の一例として、時間階調方式が知られている。この方式の駆動方法は、表示装置の各画素が発光する期間を制御することによって、階調を表現する手法である（特許文献１参照）。
【００１８】
１画像を表示する期間を１フレーム期間とすると、１フレーム期間は、複数のサブフレーム期間に分割される。
【００１９】
サブフレーム期間毎に、点灯もしくは非点灯とし、つまり、各画素の発光素子を発光または非発光させて、１フレーム期間あたりに発光素子が発光する期間を制御し、各画素の階調が表現される。
【００２０】
この時間階調方式の駆動方法について、図５のタイミングチャートを用いて詳しく説明する。なお、図５においては、４ビットのデジタル映像信号を用いて階調を表現する場合の例を示す。なお、画素及び画素部の構成としては、図７及び図８に示したものを参照する。ここで、対向電位は、外部電源（図示せず）によって、電源供給線Ｖ１〜Ｖｘの電位（電源電位）と同じ程度の電位か、電源供給線Ｖ１〜Ｖｘの電位との間に、発光素子８０４が発光する程度の電位差かを有するように切り換えることができる。
【００２１】
図５（Ａ）において１フレーム期間Ｆ１は、複数のサブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦ４に分割される。
【００２２】
第１のサブフレーム期間ＳＦ１において、はじめにゲート信号線Ｇ１が選択され、ゲート信号線Ｇ１にゲート電極が接続されたスイッチング用ＴＦＴ８０１を有する画素においてそれぞれ、ソース信号線Ｓ１〜Ｓｘからデジタル映像信号が入力される。この入力されたデジタル映像信号によって、各画素の駆動用ＴＦＴ８０２は、オンの状態もしくはオフの状態となる。
【００２３】
ここで本明細書中では、ＴＦＴがオンの状態とは、そのゲート電圧によって、ソース・ドレイン間が導通状態であることを示すとする。また、ＴＦＴがオフの状態とは、そのゲート電圧によって、ソース・ドレイン間が、非道通状態であることを示すとする。
【００２４】
このとき、発光素子８０４の対向電位は、電源供給線Ｖ１〜Ｖｘの電位（電源電位）とほぼ等しく設定されているので、駆動用ＴＦＴ８０２がオンの状態となった画素においても発光素子８０４は発光しない。
【００２５】
ここで、図５（Ｂ）は、各画素の駆動用ＴＦＴ８０２にデジタル映像信号を入力する動作を示すタイミングチャートである。
【００２６】
図５（Ｂ）では、各ソース信号線に対応する信号を、ソース信号線駆動回路（図示せず）がサンプリングする期間を、Ｓ１〜Ｓｘで示した。サンプリングされた信号は、図中帰線期間において、全てのソース信号線に同時に出力される。こうして出力された信号は、ゲート選択線が選択された画素において、駆動ＴＦＴ８０２のゲート電極に入力される。
【００２７】
全てのゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙについて以上の動作を繰り返し、書き込み期間Ｔａ１が終了する。なお、第１のサブフレーム期間ＳＦ１の書き込み期間をＴａ１と呼ぶ。一般に第ｊ（ｊは自然数）のサブフレーム期間の書き込み期間をＴａｊと呼ぶことにする。
【００２８】
書き込み期間Ｔａ１が終了すると対向電位が、電源電位との間に発光素子８０４が発光する程度の電位差を有するように変化する。こうして表示期間Ｔｓ１が始まる。なお、第１のサブフレーム期間ＳＦ１の表示期間をＴｓ１と呼ぶ。一般に第ｊ（ｊは自然数）のサブフレーム期間の表示期間をＴｓｊと呼ぶことにする。表示期間Ｔｓ１において、各画素の発光素子８０４は、入力された信号に応じて、発光もしくは非発光の状態となる。
【００２９】
上記動作を全てのサブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦ４について繰り返し、１フレーム期間Ｆ１が終了する。ここで、サブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦ４の表示期間Ｔｓ１〜Ｔｓ４の長さを適宜設定し、１フレーム期間Ｆ１あたりで、発光素子８０４が発光したサブフレーム期間の表示期間の累計によって階調を表現する。つまり、１フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する。
【００３０】
一般に、ｎビットのデジタルビデオ信号を入力して、２^ｎ階調を表現する手法について説明する。このとき、例えば、１フレーム期間をｎ個のサブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦｎに分割し、各サブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦｎの表示期間Ｔｓ１〜Ｔｓｎの長さの比が、Ｔｓ１：Ｔｓ２：・・・：Ｔｓｎ−１：Ｔｓｎ＝２^０：２‐^１：・・・：２‐^ｎ＋２：２‐^ｎ＋１となるように設定する。なお、書き込み期間Ｔａ１〜Ｔａｎの長さは同じである。
【００３１】
１フレーム期間中に発光素子８０４において、発光状態が選択された表示期間Ｔｓの総和を求めることによって、そのフレーム期間におけるその画素の階調が決まる。例えば、ｎ＝８のとき、全部の表示期間で画素が発光した場合の輝度を１００％とすると、Ｔｓ８とＴｓ７において画素が発光した場合には１％の輝度が表現でき、Ｔｓ６とＴｓ４とＴｓ１を選択した場合には６０％の輝度が表現できる。（特許文献１参照）
【００３２】
なお、ひとつのサブフレーム期間をさらに複数のサブフレーム期間で構成してもよい。
【００３３】
ここで表示装置は、その消費電力をできるだけ少なくするよう望まれている。携帯情報機器等に組み込まれ利用される場合、特に消費電力を小さくすることが望まれている。
【００３４】
その場合、上述した４ビットの信号を入力して、２^４の階調を表現する表示装置においては、上位１ビットの信号のみを用いて階調を表現し、表示装置の消費電力を小さくする手法が用いられていた。（特許文献２参照）
【００３５】
【特許文献１】
特開２００１−３４３９３３号公報
【００３６】
【特許文献２】
特開平１１−１３３９２１号公報
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
２^４の階調を表現する第１の表示モードにおける表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを図１（Ａ）に、上位１ビットの信号のみを用いて階調を表現する第２の表示モードにおける表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを図１（Ｂ）に示す。
【００３８】
第２の表示モードの場合、サブフレーム期間をひとつ設ければよいため、各駆動回路（ソース信号線駆動回路及びゲート信号先駆動回路）に入力するスタートパルス及びクロックパルスの周波数を小さくすることが可能であり、第１の表示モードで上位１ビットの階調を表現するよりも、消費電力を小さくできる。
【００３９】
また、第１の表示モードの書込期間の合計長が、第２の表示モードの書込期間の合計長よりも長い場合、発光素子電圧を表示を行っている期間にあわせて変化させれば、１フレーム期間当たりの有効な表示期間の割合が増える。
【００４０】
しかし、このような表示装置では、各駆動回路に入力電圧は第１の表示モードと第２の表示モードと等しく、更なる低消費電力化につながらない。
【００４１】
そこで、表現する階調数を減らした駆動を行う場合に、より消費電力が少ない表示装置を提供することを課題とする。
【００４２】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置では、高階調の表示が可能な第１の表示モードと２階調表示ではあるが低消費電力な第２の表示モードの２つを備え、それぞれを切り換えて使用することができる。第１の表示モードに対して第２の表示モードでは、表示装置が有する信号制御回路のメモリコントローラによって、メモリへの下位ビットのデジタルビデオ信号の書き込みを無くす。また、メモリからの下位ビットのデジタルビデオ信号の読み出しを無くす。こうして、各駆動回路は、第１の表示モードにおけるデジタル映像信号に対して、情報量を少なくしたデジタル映像信号をソース信号線駆動回路に入力する。この動作に対応して、ディスプレイコントローラは、各駆動回路（ソース信号線駆動回路及びゲート信号先駆動回路）に入力するスタートパルス及びクロックパルスの周波数を小さく、駆動電圧を低く変化させる。これらによって、表示に関与する書き込み期間及び表示期間を長く設定することもでき、消費電力を少なくすることができる。
【００４３】
なお２階調表示とは、表示装置がモノクロ表示装置の場合白と黒の２色表示のことを表し、表示装置がカラー表示装置の場合８色表示のことを表す。
【００４４】
また、第１の表示モードにくらべて、第２の表示モードは１フレームの期間自体を長く設定することも可能である。また、言うまでもなく、表示内容が確定し、書き込みが必要ない期間においては、スタートパルス、クロックパルスは停止させることが可能である。
【００４５】
また第２の表示モードで表示装置を駆動する際、ディスプレイコントローラを動作する電圧を低く設定し、ディスプレイコントローラの消費電力を小さくできるようにしてもよい。
【００４６】
上記構成によって、第２の表示モードでは、消費電力が少なく、また、有効な表示期間の占める割合が大きい表示装置を提供することができる。
【００４７】
本発明の構成を以下に記す。
【００４８】
本発明の表示装置は、ディスプレイと、ディスプレイコントローラとを有し、
１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記１フレーム期間中の点灯時間の総和をもってｎ（ｎは２以上の自然数）ビットの階調を表現する第１の手段と、
１フレーム期間をサブフレーム期間に分割せず、前記１フレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記１フレーム期間中の点灯時間の総和をもって１ビットの階調を表現し、且つ、前記ディスプレイを前記第１の手段よりも小さいクロック周波数と低い駆動電圧とで動作させる第２の手段を有し、
前記第１及び第２の手段を前記ディスプレイコントローラで制御することを特徴としている。
【００４９】
本発明の表示装置は、ディスプレイと、ディスプレイコントローラとを有し、
１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記１フレーム期間中の点灯時間の総和をもってｎ（ｎは２以上の自然数）ビットの階調を表現する第１の手段と、
１フレーム期間をサブフレーム期間に分割せず、前記１フレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記１フレーム期間中の点灯時間の総和をもって１ビットの階調を表現し、且つ、前記第１の表示モードより長いフレーム期間を有し、且つ、前記ディスプレイを前記第１の手段よりも小さいクロック周波数と低い駆動電圧とで動作させる第２の手段を有し、
前記第１及び第２の手段を前記ディスプレイコントローラで制御することを特徴としている。
【００５０】
本発明の表示装置において、前記表示装置はフレームメモリを有し、前記第１の手段ではｎ（ｎは２以上の自然数）ビットのデータを書き込み、読み出すことにより表示を行い、前記第２の手段では１ビットのデータを書き込み、読み出すことにより表示を行なうことを特徴としている。
【００５１】
本発明の表示装置において、前記表示装置は画素毎に発光素子を有し、前記発光素子には特定の電圧が印加され、前記第１の手段において発光素子に加えられる電圧は、前記第２の手段において前記発光素子に印加される電圧より高いことを特徴としている。
【００５２】
本発明の表示装置において、前記表示装置は画素毎に発光素子を有し、前記発光素子には特定の電流が印加され、前記第１の手段において前記発光素子に加えられる電流は、前記第２の手段において前記発光素子に印加される電流より大きいことを特徴としている。
【００５３】
本発明の表示装置において、前記第１の手段は、前記１フレーム期間を書き込み期間、表示期間、消去期間の３期間から構成することを特徴としている。
【００５４】
本発明の表示装置において、前記ディスプレイコントローラは、前記第２の手段を用いる際に、前記第１の手段よりも低い電圧で動作することを特徴としている。
【００５５】
本発明は、ディスプレイと、ディスプレイコントローラとを有した表示装置の駆動方法であって、
１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記１フレーム期間中の点灯時間の総和をもってｎ（ｎは２以上の自然数）ビットの階調を表現する第１の表示モードと
１フレーム期間をサブフレーム期間に分割せず、前記１フレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記１フレーム期間中の点灯時間の総和をもって１ビットの階調を表現し、且つ、前記ディスプレイを前記第１のモードよりも小さいクロック周波数と低い駆動電圧とで動作させる第２のモードを有し、
前記第１及び第２のモードを前記ディスプレイコントローラで制御することを特徴としている。
【００５６】
本発明の表示装置の駆動方法は、ディスプレイと、ディスプレイコントローラとを有した表示装置の駆動方法であって、
１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記１フレーム期間中の点灯時間の総和をもってｎ（ｎは２以上の自然数）ビットの階調を表現する第１の表示モードと、
１フレーム期間をサブフレーム期間に分割せず、前記１フレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記１フレーム期間中の点灯時間の総和をもって１ビットの階調を表現し、且つ、前記第１の表示モードより長いフレーム期間を有し、且つ、前記ディスプレイを前記第１のモードよりも小さいクロック周波数と低い駆動電圧とで動作させる第２のモードを有し、
前記第１及び第２のモードを前記ディスプレイコントローラで制御することを特徴としている。
【００５７】
本発明の表示装置の駆動方法において、前記表示装置はフレームメモリを有し、前記第１の表示モードではｎ（ｎは２以上の自然数）ビットのデータを書き込み、読み出すことにより表示を行い、前記第２の表示モードでは１ビットのデータを書き込み、読み出すことにより表示を行なうことを特徴としている。
【００５８】
本発明の表示装置の駆動方法において、前記表示装置は画素毎に発光素子を有し、前記発光素子には特定の電圧が印加され、前記第１の表示モードにおいて前記発光素子に加えられる電圧は、前記第２の表示モードにおいて前記発光素子に印加される電圧より高いことを特徴としている。
【００５９】
本発明の表示装置の駆動方法において、前記表示装置は画素毎に発光素子を有し、前記発光素子には特定の電流が印加され、前記第１の表示モードにおいて前記発光素子に加えられる電流は、前記第２の表示モードにおいて前記発光素子に印加される電流より大きいことを特徴としている。
【００６０】
本発明の表示装置の駆動方法において、前記第１の表示モードは、書き込み期間、表示期間、消去期間の３期間からなることを特徴としている。
【００６１】
本発明の表示装置の駆動方法において、前記ディスプレイコントローラは、前記第２のモードを用いる際に、前記第１のモードよりも低い電圧で動作することを特徴としている。
【００６２】
本発明の表示装置およびその駆動方法において、前記表示装置もしくは前記表示装置の駆動方法を電子機器に使用することを特徴としている。
【００６３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。ここでは、第１の表示モードを従来例と同様に４ビットの例で説明する。
【００６４】
本発明の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを図１に示す。一般に、ｎ（ｎは自然数）ビットのデジタルビデオ信号を入力する表示装置において、第１の表示モードにおいては、ｎビットのデジタル映像信号を用いて、ｎ個のサブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦｎによって２^ｎの階調を表現可能であり、切り換え動作によって、第２の表示モードにおいては、１ビットのデジタル映像信号を用いて、２階調を表現する場合についても応用することができる。
【００６５】
なお、更に一般的に、ｎ（ｎは自然数）ビットのデジタルビデオ信号を入力する表示装置において、第１の表示モードにおいては、ｎビットのデジタル映像信号を入力し、最低ｎ個のサブフレーム期間を用いてｎ階調を表現可能であり、切り換え動作によって、第２の表示モードにおいては、１ビットのデジタル映像信号を用い、２階調を表現する場合についても応用することができる。ここで、階調数をサブフレームの２のべき乗にしないのは、表示上で擬似輪郭などの対策を行なう為である。この内容は特願２００１−２５７１６３に記載されている。
【００６６】
４ビットの信号を入力して、２^４階調を表現する第１の表示モードの場合のタイミングチャートを図１（Ａ）に示す。
【００６７】
１フレーム期間を構成するサブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦ４のそれぞれの表示期間において、各画素の発光もしくは非発光状態が選択される。ここで、対向電位は、書き込み期間中は、電源電位とほぼ同じに設定され、表示期間においては、電源電位との間に発光素子が発光する程度の電位差を有するように変化する。この動作については、従来例と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００６８】
図１（Ｂ）に、上位１ビットの信号のみを用いて階調を表現する第２の表示モードの場合のタイミングチャートを示す。図１（Ａ）に示した第１の表示モードの第１位ビットに対応するサブフレーム期間と比較して、書き込み期間及び表示期間が長く設定されている。
【００６９】
そのため、第２の表示モードにおいて、発光状態が選択された発光素子の輝度は、第１の表示モードにおいて、第１位ビットに対応するサブフレーム期間の表示期間において発光状態が選択された発光素子の輝度と比較して、小さくすることができる。よって、第２の表示モードでは、その表示期間において、発光素子の陽極と陰極間に印加する電圧を小さく設定することができる。
【００７０】
また、図１３に第１の表示モードより第２の表示モードのフレーム期間を長く設定した例を示す。時間階調を用いる場合はフレーム期間はあまり長く設定することはできない。それはフレーム期間を長くするとそれに比例してサブフレーム期間も長くなり、チラツキが目に見えるようになるためである。よって、第１の表示モードはフレーム期間を長くできない。しかし第２の表示モードは２階調であるので、階調起因のチラツキの問題は発生しない。よって、フレーム期間を決めるのは画素での保持時間によってである。ゆえに、画素の容量を大きくする、リークを減らすなどの方策によって、フレーム期間を長くすることが可能になる。フレーム期間が長くなれば、静止画などでは画面の書き込み回数を削減できる為、低電力化を図ることができる。
【００７１】
図３にディスプレイコントローラの構成を示す。図３において、発光素子用電源制御回路３０５は、発光素子の対向電極の電位（対向電位）を、書き込み期間中は電源電位とほぼ同じ電位に保たれるようにし、表示期間においては電源電位との間に発光素子が発光する程度の電位差を有するように制御している。ここで、第２の表示モードが選択された場合、発光素子用電源制御回路３０５に階調コントロール信号３４が入力される。これによって、発光状態を選択された画素において、発光素子が発光する期間が長くなった分、発光素子の両電極間にかける電圧が小さくなるように、発光素子の対向電極の電位を変化させる。
【００７２】
第２の表示モードにおいて、発光素子の両電極間に印加する電圧の大きさを小さくすることができるので、発光素子の、印加される電圧によるストレスを少なくすることできる。
【００７３】
また、駆動回路用電源制御回路３０６は、各駆動回路に入力される電源電圧を制御する。ここで、第２の表示モードが選択された場合、駆動回路用電源制御回路３０６に階調コントロール信号３４が入力されることで、出力される駆動回路用電源電圧を変更する。第１の表示モードに比べ第２の表示モードでは各駆動回路のクロックパルスの周波数が小さいため、低い電源電圧で各駆動電圧を動作させることができる。
【００７４】
なお、第１の表示モードと第２の表示モードの２つのモードを切り換える表示装置について示したが、第１の表示モードと第２の表示モードの他に、更に細かく、表現する階調の数を変えたモードを設定し、それらの複数の表示モードを切り換えて表示を行う場合に、適用することができる。
【００７５】
ここで、本発明の表示装置のディスプレイが有する画素部の構成としては、従来例において、図７で示した構成の画素を用いることができる。また、それ以外の公知の構成の画素も、自由に用いることができる。
【００７６】
また、発明の表示装置のディスプレイが有するソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路についても、公知の構成の回路を自由に用いることができる。
【００７７】
また第２の表示モードで表示装置を駆動する際、ディスプレイコントローラを駆動する電圧を低く設定し、ディスプレイコントローラの消費電力を小さくできるようにしてもよい。
【００７８】
また、本発明は、発光素子として、ＯＬＥＤ素子を用いた表示装置だけでなく、ＦＤＰ、ＰＤＰ等その他の自発光型表示装置などについても適用が可能である。
【００７９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００８０】
（実施例１）
時間階調方式の駆動方法を行うための信号を、ディスプレイのソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路に入力する回路について、図６を用いて説明する。
【００８１】
本明細書中では、表示装置に入力される映像信号を、デジタルビデオ信号と呼ぶことにする。なおここでは、４ビットのデジタルビデオ信号を入力して、画像を表示する表示装置を例に説明する。ただし、本発明は４ビットに限定されるものではない。
【００８２】
信号制御回路１０１にデジタルビデオ信号が読み込まれ、ディスプレイ１００にデジタル映像信号（ＶＤ）を出力する。
【００８３】
また、本明細書中では、信号制御回路においてデジタルビデオ信号を編集し、ディスプレイに入力する信号に変換したものを、デジタル映像信号と呼ぶ。
【００８４】
ディスプレイ１００の、ソース信号線駆動回路１１０７及びゲート信号線駆動回路１１０８を駆動するための信号および駆動電圧は、ディスプレイコントローラ１０２によって入力されている。
【００８５】
信号制御回路１０１及びディスプレイコントローラ１０２の構成について説明する。
【００８６】
なお、ディスプレイ１００のソース信号線駆動回路１１０７は、シフトレジスタ１１１０、ＬＡＴ（Ａ）１１１１、ＬＡＴ（Ｂ）１１１２によって構成される。他に、図示していないが、レベルシフタやバッファ等を設けてもよい。また、本発明はこのような構成に限定するものではない。
【００８７】
信号制御回路１０１は、ＣＰＵ１０４、メモリＡ１０５、メモリＢ１０６及びメモリコントローラ１０３によって構成されている。
【００８８】
信号制御回路１０１に入力されたデジタルビデオ信号は、メモリコントローラ１０３によって制御されるスイッチを介してメモリＡ１０５に入力される。ここで、メモリＡ１０５は、ディスプレイ１００の画素部１１０９の全画素分の４ビットのデジタルビデオ信号を、記憶可能な容量を有する。メモリＡ１０５に１フレーム期間分の信号が記憶されると、メモリコントローラ１０３によって、各ビットの信号が順に読み出され、デジタル映像信号ＶＤとして、ソース信号線駆動回路に入力される。
【００８９】
メモリＡ１０５に記憶された信号の読み出しが始まると、今度は、メモリＢ１０６にメモリコントローラ１０３を介して次のフレーム期間に対応するデジタルビデオ信号が入力され、記憶され始める。メモリＢ１０６もメモリＡ１０５と同様に、表示装置の全画素分の４ビットのデジタルビデオ信号を記憶可能な容量を有するとする。
【００９０】
このように、信号制御回路１０１は、それぞれ１フレーム期間分ずつの４ビットのデジタルビデオ信号を記憶することができるメモリＡ１０５及びメモリＢ１０６を有し、このメモリＡ１０５とメモリＢ１０６とを交互に用いて、デジタルビデオ信号をサンプリングする。
【００９１】
ここでは、２つのメモリＡ１０５及びメモリＢ１０６を、交互に用いて信号を記憶する信号制御回路１０１について示したが、一般に、複数フレーム分の情報を記憶することができるメモリを有し、これらのメモリを交互に用いることができる。
【００９２】
上記動作を行う、表示装置のブロック図を図４に示す。表示装置は、信号線制御回路１０１と、ディスプレイコントローラ１０２と、ディスプレイ１００とによって構成されている。
【００９３】
ディスプレイコントローラ１０２は、ディスプレイ１００に、スタートパルスＳＰやクロックパルスＣＬＫ、駆動電圧を供給している。
【００９４】
信号制御回路１０１は、ＣＰＵ１０４と、メモリＡ１０５と、メモリＢ１０６と、メモリコントローラ１０３によって構成されている。
【００９５】
図４では、４ビットのデジタルビデオ信号を入力し、第１の表示モードにおいて、４ビットのデジタル映像信号を用いて階調を表現する表示装置を例に示している。メモリＡ１０５は、デジタルビデオ信号の第１のビット〜第４のビットの情報をそれぞれ記憶するメモリ１０５＿１〜１０５＿４によって構成されている。同様にメモリＢ１０６も、デジタルビデオ信号の第１のビット〜第４のビットの情報をそれぞれ記憶するメモリ１０６＿１〜１０６＿４によって構成されている。これらの各ビットに対応するメモリはそれぞれ、１ビット分の信号を、１画面を構成する画素数分記憶可能な数の記憶素子を有している。
【００９６】
一般に、ｎビットのデジタル映像信号を用いて階調を表現することが可能な表示装置において、メモリＡ１０５は、第１のビット〜第ｎのビットの情報をそれぞれ記憶するメモリ１０５＿１〜１０５＿ｎによって構成される。同様に、メモリＢ１０６も、第１のビット〜第ｎのビットの情報をそれぞれ記憶するメモリ１０６＿１〜１０６＿ｎのよって構成される。これらの各ビットに対応するメモリは、それぞれ１ビット分の信号を、１画面を構成する画素数分記憶可能な容量を有している。
【００９７】
メモリコントローラ１０３の構成を、図２に示す。図２において、メモリコントローラ１０３は、階調制限回路２０１、メモリＲ／Ｗ回路２０２、基準発振回路２０３、可変分周回路２０４、ｘカウンタ２０５ａ、ｙカウンタ２０５ｂ、ｘデコーダ２０６ａ、ｙデコーダ２０６ｂによって構成されている。
【００９８】
図４、図６等において記したメモリＡ１０５及びメモリＢ１０６等のメモリの両方をまとめてメモリと表記する。また、メモリは、複数の記憶素子によって構成される。それらの記憶素子は、（ｘ、ｙ）のアドレスによって選択されるものとする。
【００９９】
ＣＰＵ１０４からの信号が、階調制限回路２０１を介して、メモリＲ／Ｗ回路２０２に入力される。階調制限回路２０１では、第１の表示モードもしくは第２の表示モードのいずれかに応じて、信号をメモリＲ／Ｗ回路２０２に入力する。メモリＲ／Ｗ回路２０２は、階調制限回路２０１の信号に応じて、各ビットに対応するデジタルビデオ信号それぞれを、メモリに書き込むかどうかを選択する。同様に、メモリに書き込まれたデジタル映像信号を読み出す動作を選択する。
【０１００】
また、ＣＰＵ１０４からの信号は、基準発振回路２０３に入力される。基準発振回路２０３からの信号は、可変分周回路２０４に入力され、適当な周波数の信号に変換される。ここで、可変分周回路２０４には、第１の表示モードもしくは第２の表示モードのいずれかに応じた階調制限回路２０１からの信号が入力されている。この信号によって、可変分周回路２０４からの信号は、ｘカウンタ２０５ａ及びｘデコーダ２０６ａを介してメモリのｘアドレスを選択する。同様に、可変分周回路からの信号は、ｙカウンタ２０５ｂ及びｙデコーダ２０６ｂに入力され、メモリｙアドレスを選択する。
【０１０１】
このような構成のメモリコントローラ１０３を用いることで、高階調表示が必要ない場合に、信号制御回路に入力されるデジタルビデオ信号のうち、メモリに書き込まれ、またメモリから読み出される信号の情報量を抑えることができる。また、メモリから信号を読み出す周波数を変化させることができる。
【０１０２】
また、ディスプレイコントローラ１０２の構成について、以下に説明する。
【０１０３】
図３は、本発明のディスプレイコントローラの構成を示した図である。ディスプレイコントローラ１０２は、基準クロック発生回路３０１、可変分周回路３０２、水平クロック発生回路３０３、垂直クロック発生回路３０４、発光素子用電源制御回路３０５、駆動回路用電源制御回路３０６によって構成されている。
【０１０４】
ＣＰＵ１０４から入力されるクロック信号３１は、基準クロック発生回路３０１に入力され、基準クロックを発生する。この基準クロックは、可変分周回路３０２を介して、水平クロック発生回路３０３及び垂直クロック発生回路３０４に入力される。可変分周回路３０２には、階調コントロール信号３４が入力される。この信号によって、基準クロックの周波数を変化させる。
【０１０５】
可変分周回路３０２において基準クロックの周波数を変化させる度合いは、実施者が適宜定めることができる。
【０１０６】
また、水平クロック回路３０３には、ＣＰＵ１０４から水平周期を定める、水平周期信号３２が入力され、ソース信号線駆動回路用のクロックパルスＳ＿ＣＬＫ及び、スタートパルスＳ＿ＳＰが出力されている。同様に、垂直クロック発生回路３０４には、ＣＰＵ１０４から垂直周期を定める垂直周期信号３３が入力され、ゲート信号線駆動回路用のクロックパルスＧ＿ＣＬＫ及びスタートパルスＧ＿ＳＰが出力されている。
【０１０７】
こうして、信号制御回路のメモリコントローラにおいて、メモリからの下位ビットの信号の読み出しを無くし、また、メモリからの信号の読み出しの周波数を小さくする。この動作に対応して、デスプレイコントローラは、各駆動回路（ソース信号線駆動回路及びゲート信号先駆動回路）に入力するサンプリングパルスＳＰ及びクロックパルスＣＬＫの周波数を小さくし、画像を表現するサブフレーム期間の書き込み期間及び表示期間を長く設定することができる。
【０１０８】
例えば、第１の表示モードにおいて、１フレーム期間を４つのサブフレーム期間に分割し、それぞれのサブフレーム期間の表示期間Ｔｓ１：Ｔｓ２：Ｔｓ３：Ｔｓ４の比を２^０：２^−１：２^−２：２^−３として、４ビットのデジタル映像信号を用いて、２^４の階調を表現する表示装置を考える。簡単にするために、各サブフレーム期間の表示期間Ｔｓ１〜Ｔｓ４の長さを、８、４、２、１とする。また、各サブフレーム期間の書き込み期間Ｔａ１〜Ｔａ４の長さを１とする。また、第２の表示モードにおいて、上位１ビットの信号を用いて階調を表現する場合を考える。
【０１０９】
このとき、第２の表示モードにおいて、階調表現に関与するビットに対応する第１の表示モードにおけるサブフレーム期間が、１フレーム期間あたりに占める割合は、９／１９となる。
【０１１０】
本発明の構成を用いない場合、例えば、図９で示したような従来の駆動方法を用いる場合は、第２の表示モードにおいて、１フレーム期間の内の１０／１９が、表示に関与しない期間となってしまう。
【０１１１】
一方、本発明は上記構成によって、第２の表示モードにおいては、ディスプレイの各駆動回路に入力されるクロック信号等の周波数を変化させ、第１の表示モードにおける書き込み期間の１９／９倍の長さの書き込み期間を設定し、同様に表示期間も、第１の表示モードの第１ビットに対応するサブフレーム期間ＳＦ１の表示期間Ｔｓ１の１９／９倍の長さに設定する。これによって、１フレーム期間を、サブフレーム期間ＳＦ１が占めるようにすることができる。こうして、第２の表示モードにおいて、１フレーム期間中において表示に関与しない期間を減らすことができる。
【０１１２】
こうして、第２の表示モードにおいても、１フレーム期間あたりの発光素子の表示期間を多くとることができる。
【０１１３】
なお、本実施例では、第１の表示モードで１フレーム期間を４つのサブフレーム期間に分割して、４ビットのデジタル映像信号を用いて、２^４の階調をしたが、ひとつのサブフレーム期間をさらに複数のサブフレーム期間で構成してもよい。例えば、１フレーム期間を６つのサブフレーム期間に分割してもよい。
【０１１４】
発光素子用電源制御回路３０５は、発光素子の対向電極の電位（対向電位）を、書き込み期間中は電源電位とほぼ同じ電位に保たれるようにし、表示期間においては電源電位との間に発光素子が発光する程度の電位差を有するように、制御している。ここで、発光素子用電源制御回路３０５にも、階調コントロール信号３４が入力される。これによって、発光状態を選択された画素において、発光素子が発光する期間が長くなった分、発光素子の両電極間にかける電圧が小さくなるように、発光素子の対向電極の電位を変化させる。
【０１１５】
第２の表示モードにおいて、発光素子の両電極間に印加する電圧の大きさを小さくすることができるので、発光素子の、印加される電圧によるストレスを少なくすることできる。
【０１１６】
また、駆動回路用電源制御回路３０６は、各駆動回路に入力される電源電圧を制御する。ここで、駆動回路用電源制御回路３０６にも、階調コントロール信号３４が入力されることで、出力される駆動回路用電源電圧を変更する。第１の表示モードに比べ第２の表示モードでは各駆動回路のクロックパルスの周波数が小さいため、低い電源電圧で各駆動電圧を動作させることができる。
【０１１７】
なお、駆動回路用電源制御回路３０６には、特許第３１１０２５７号に開示されている技術など公知の構成のものを用いてもよい。
【０１１８】
また第２の表示モードで表示装置を駆動する際、ディスプレイコントローラの消費電力を小さくできるように、ディスプレイコントローラを駆動する電圧を低く設定できるような手段を有していてもよい。
【０１１９】
前述した信号制御回路１０１、メモリコントローラ１０３、ＣＰＵ１０４、メモリ１０５、１０６、ディスプレイコントローラ１０２は、ディスプレイ１００と一体化して画素と同一基板上に形成してもよいし、ＬＳＩチップで形成しディスプレイ１００の基板上にＣＯＧで貼り付けを行なっても良いし、基板上にＴＡＢをもちいて貼り付けを行なってもよいし、ディスプレイとは別の基板上に形成し、電気配線にて接続を行なっても良い。
【０１２０】
（実施例２）
本実施例では、本発明の表示装置のソース信号線駆動回路の構成例について説明する。ソース信号線駆動回路の構成例を図１５に示す。
【０１２１】
ソース信号線駆動回路は、シフトレジスタ１５０１と、走査方向切り換え回路、ＬＡＴ（Ａ）１５０２及びＬＡＴ（Ｂ）１５０３によって構成されている。なお、図１５では、シフトレジスタ１５０１からの出力の１つに対応する、ＬＡＴ（Ａ）１５０２の一部とＬＡＴ（Ｂ）１５０３の一部のみを図示するが、シフトレジスタ１５０１からの全ての出力に対して、同様の構成のＬＡＴ（Ａ）１５０２及びＬＡＴ（Ｂ）１５０３が対応する。
【０１２２】
シフトレジスタ１５０１は、クロックドインバータ、インバータ、ＮＡＮＤによって構成されている。シフトレジスタ１５０７には、ソース信号線駆動回路用スタートパルスＳ＿ＳＰが入力され、ソース信号線駆動回路用クロックパルスＳ＿ＣＬＫとその極性が反転した信号であるソース信号線駆動回路用反転クロックパルスＳ＿ＣＬＫＢによって、クロックドインバータが導通状態、非導通状態と変化することによって、ＮＡＮＤから順に、ＬＡＴ（Ａ）１５０２にサンプリングパルスを出力する。
【０１２３】
また、走査方向切り換え回路は、スイッチによって構成され、シフトレジスタ１５０１の操作方向を、図面向かって左右に切り換える働きをする。図１５では、左右切り換え信号Ｌ／ＲがＬｏの信号に対応する場合、シフトレジスタ１５０１は、図面向かって左から右に順にサンプリングパルスを出力する。一方、左右切り換え信号Ｌ／ＲがＨｉの信号に対応する場合、図面向かって右から左に順にサンプリングパルスを出力する。
【０１２４】
各ステージのＬＡＴ（Ａ）１５０２は、クロックドインバータと、インバータによって構成されている。
【０１２５】
ここで、各ステージのＬＡＴ（Ａ）１５０２とは、１本のソース信号線に入力する映像信号を取り込むＬＡＴ（Ａ）１５０２を示すものとする。
【０１２６】
ここでは、実施の形態において説明した信号制御回路より出力されたデジタル映像信号はＶＤは、ｐ分割（ｐは自然数）されて入力される。つまり、ｐ本のソース信号線への出力に対応する信号が並列に入力される。サンプリングパルスが、バッファを介して、ｐ個のステージのＬＡＴ（Ａ）１５０２のクロックドインバータに同時に入力されると、ｐ分割された入力信号はｐ個のステージのＬＡＴ（Ａ）１５０２において、それぞれ同時にサンプリングされる。
【０１２７】
ここでは、ｘ本のソース信号線に信号電圧を出力するソース信号線駆動回路を例に説明しているので、１水平期間あたり、ｘ／ｐ個のサンプリングパルスが順にシフトレジスタより出力される。各サンプリングパルスに応じて、ｐ個のステージのＬＡＴ（Ａ）１５０２は、同時にｐ本のソース信号線への出力に対応するデジタル映像信号をサンプリングする。
【０１２８】
本明細書中では、このようにソース信号線駆動回路に入力するデジタル映像信号を、ｐ相の並列信号に分割し、ｐ個のデジタル映像信号を１つのサンプリングパルスによって同時に取り込む手法を、ｐ分割駆動と呼ぶことにする。図１５では４分割を行なっている。
【０１２９】
上記分割駆動を行うことによって、ソース信号線駆動回路のシフトレジスタのサンプリングにマージンを持たせることができる。こうして表示装置の信頼性を向上させることができる。
【０１３０】
各ステージのＬＡＴ（Ａ）１５０２に１水平期間の信号がすべて入力されると、ラッチパルスＬＳ及びその極性が反転した、反転ラッチパルスＬＳＢが入力されて、各ステージのＬＡＴ（Ａ）１５０２に入力された信号を各ステージのＬＡＴ（Ｂ）１５０３へ一斉に出力する。
【０１３１】
なお、ここで各ステージのＬＡＴ（Ｂ）１５０３とは、各ステージのＬＡＴ（Ａ）１５０２からの信号をそれぞれ入力する、ＬＡＴ（Ｂ）回路１５０３のことを示すとする。
【０１３２】
ＬＡＴ（Ｂ）１５０３の各ステージは、クロックドインバータ及び、インバータによって構成されている。ＬＡＴ（Ａ）１５０２の各ステージより出力された信号は、ＬＡＴ（Ｂ）１５０３に保持されると同時に、各ソース信号線Ｓ１〜Ｓｘに出力される。
【０１３３】
なお、ここでは図示しなかったが、レベルシフタやバッファ等を適宜設けても良い。
【０１３４】
シフタレジスタ１５０１及びＬＡＴ（Ａ）１５０２、ＬＡＴ（Ｂ）１５０３に入力されるスタートパルスＳ＿ＳＰ、クロックパルスＳ＿ＣＬＫ等は、発明の実施の形態で示したディスプレイコントローラから入力されている。
【０１３５】
本発明では、ビット数の少ないデジタル映像信号を、ソース信号線駆動回路のＬＡＴ（Ａ）に入力する動作を、信号制御回路によって行い、同時に、ソース信号線駆動回路のシフトレジスタに入力されるクロックパルスＳ＿ＣＬＫや、スタートパルスＳ＿ＳＰ等の周波数を小さくし、ソース信号線駆動回路を動作させる駆動電圧を低くする動作を、ディスプレイコントローラによって行う。
【０１３６】
こうして、第２の表示モードにおいて、ソース信号線駆動回路がデジタル映像信号をサンプリングする動作を少なくして、表示装置の消費電力を抑えることができる。
【０１３７】
なお、本発明の表示装置は、本実施例のソース信号線駆動回路の構成に限らず、公知の構成のソース信号線駆動回路を自由に用いることができる。
【０１３８】
また、ソース信号線駆動回路の構成により、ディスプレイコントローラからソース信号線駆動回路に入力される信号線の数や、駆動電圧の電源線の本数も異なった構成になる。
【０１３９】
本実施例は、実施例１と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【０１４０】
（実施例３）
本実施例では、本発明の表示装置のゲート信号線駆動回路の構成例について説明する。
【０１４１】
ゲート信号線駆動回路は、シフトレジスタ、走査方向切り換え回路等によって構成されている。なお、ここでは図示しなかったが、レベルシフタやバッファ等を適宜設けても良い。
【０１４２】
シフトレジスタには、スタートパルスＧ＿ＳＰ、クロックパルスＧ＿ＣＬＫ、駆動電圧等が入力されて、ゲート信号線選択信号を出力している。
【０１４３】
ゲート信号線駆動回路の構成について、図１６を用いて説明する。シフトレジスタ３６０１は、クロックドインバータ３６０２と３６０３、インバータ３６０４、ＮＡＮＤ３６０７によって構成されている。シフトレジスタ２６０１には、スタートパルスＧ＿ＳＰが入力され、クロックパルスＧ＿ＣＬＫとその極性が反転した信号である反転クロックパルスＧ＿ＣＬＫＢによって、クロックドインバータ３６０２及び３６０３が導通状態、非導通状態と変化することによって、ＮＡＮＤ３６０７から順に、サンプリングパルスを出力する。
【０１４４】
また、走査方向切り換え回路は、スイッチ３６０５及びスイッチ３６０６によって構成され、シフトレジスタの操作方向を、図面向かって左右に切り換える働きをする。図１５では、走査方向切り換え信号Ｕ／ＤがＬｏの信号に対応する場合、シフトレジスタは、図面向かって左から右に順に、サンプリングパルスを出力する。一方、走査方向切り換え信号Ｕ／ＤがＨｉの信号に対応する場合、図面向かって右から左に順にサンプリングパルスを出力する。
【０１４５】
シフトレジスタから出力されたサンプリングパルスは、ＮＯＲ３６０８に入力され、イネーブル信号ＥＮＢと演算される。この演算は、サンプリングパルスのなまりによって、となり合うゲート信号線が同時に選択される状況を防ぐために行われる。ＮＯＲ３６０８から出力された信号は、バッファ３６０９、３６１０を介して、ゲート信号線Ｇ１〜Ｇｙに出力される。
【０１４６】
なお、ここでは図示しなかったが、レベルシフタやバッファ等を適宜設けても良い。
【０１４７】
シフタレジスタに入力されるスタートパルスＧ＿ＳＰ、クロックパルスＧ＿ＣＬＫ、駆動電圧等は、実施の形態で示したディスプレイコントローラから入力されている。
【０１４８】
本発明では、第２の表示モードにおいて、ゲート信号線駆動回路のシフトレジスタに入力されるクロックパルスＧ＿ＣＬＫや、スタートパルスＧ＿ＳＰ等の周波数を小さくし、ゲート信号線駆動回路を動作させる駆動電圧を低くする動作を、ディスプレイコントローラによって行う。
【０１４９】
こうして、下第２の表示モードにおいて、ゲート信号線駆動回路のサンプリングの動作を少なくし、表示装置の消費電力を抑えることができる。
【０１５０】
なお、本発明の表示装置は、本実施例のゲート信号線駆動回路の構成に限らず、公知の構成のゲート信号線駆動回路を自由に用いることができる。
【０１５１】
また、ゲート信号線駆動回路の構成により、ディスプレイコントローラからゲート信号線駆動回路に入力される信号線の数や、駆動電圧の電源線の本数も異なった構成になる。
【０１５２】
本実施例は、実施例１〜２と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【０１５３】
（実施例４）
時間階調を用いた表示装置では以上に述べてきた、アドレス期間と表示期間を分離する方式のほかに、書き込みと表示を同時に行なうような駆動方法も提案されている。具体的には図８に示すような画素構成を用いたものが、特開２００１−３４３９３３に開示されている。この方式では従来のスイッチングＴＦＴ、駆動ＴＦＴのほかに消去ＴＦＴを追加し、階調数を向上させることができる。
【０１５４】
具体的には、ゲート信号線駆動回路を複数もうけて、第１のゲート信号線駆動回路で書き込みを行い、全ラインが書き込み終わる前に第２のゲート信号線駆動回路で消去を行なうものである。４ビット程度では余り効力はないが、階調が６ビット以上になる場合や、擬似輪郭対策でサブフレームを多く増やさねばならない場合には、非常に有効な対策である。本発明はこのような駆動方法をとる表示装置においても適応可能である。
【０１５５】
図１０（Ａ）に第１の表示モードで表示を行う場合のタイミングチャートを示す。図１０（Ａ）では４ビット目で第２のゲート信号線駆動回路で消去を行って表示期間を短縮している。
【０１５６】
図１０（Ｂ）に第２の表示モードで表示を行う場合のタイミングチャートを示す。図１０（Ｂ）第２のゲート信号線駆動回路で消去を行う必要がないので、第２のゲート信号線駆動回路にスタートパルスＧ＿ＳＰ、クロックパルスＧ＿ＣＬＫを入力する必要はない。
【０１５７】
本実施例は実施例１〜３と自由に組み合わせることができる。
【０１５８】
（実施例５）
また、表示できる階調数は少ないが、実施例４と同様にアドレス期間と表示期間を同時に行なう方式も提案されている。この場合のタイミングチャートを図１１に示す。この場合の画素構成は図７に示すような従来と同じものである。消去の期間がなく、アドレス期間より短い表示期間が構成できないため、第１の表示モードにおける階調数が少ないという欠点があるが、回路構成が簡単にできるため、廉価版の表示装置に適応が可能である。本実施例は実施例１〜３と自由に組み合わせることができる。
【０１５９】
（実施例６）
また、以上では時間階調を定電圧駆動、すなわち、画素中の駆動ＴＦＴを線型領域で動作させることにより、外部の電源電圧がそのまま発光素子にかかるように駆動している。しかし、この方式は、発光素子が劣化し、印加電圧対輝度の特性が変化すると、焼きつきになって、表示が悪化すると言う欠点がある。そのため、定電流駆動、すなわち、画素中の駆動ＴＦＴを飽和領域で動作させることにより、駆動ＴＦＴを電流源として使う駆動法がある。この場合においても、駆動ＴＦＴの動作期間を制御することにより、時間階調は可能である。それについての記述は特願２００１−２２４４２２に記載されているが、本発明はこのような定電流時間階調についても、適応が可能である。図１２に示すのは駆動用ＴＦＴの動作点である。定電流駆動をおこなう場合には動作点２７０５があるような飽和領域で、定電圧駆動を行なう場合には動作点２７０６があるような線型領域で動作をおこなう。
【０１６０】
（実施例７）
本明細書中では、発光素子は、電界が生じると発光する有機化合物層を、陽極及び陰極で挟んだ構造を有する素子（ＯＬＥＤ素子）を示すものとしている。ただし、これに限定されるものではない。
【０１６１】
また、本明細書中において、発光素子とは、一重項励起子から基底状態に遷移する際の発光（蛍光）を利用するものと、三重項励起子から基底状態に遷移する際の発光（燐光）を利用するものの両方を示すものとしている。
【０１６２】
有機化合物層としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。発光素子は、基本的に、陽極／発光層／陰極の順に積み重ねた構造で示されるが、この他に、陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極の順に積み重ねた構造や、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極の順に積み重ねた構造などがある。
【０１６３】
なお、有機化合物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等が、明確に区別された積層構造を有するものに限定されない。つまり、有機化合物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を構成する材料が、混合した層を有する構造であってもよい。
【０１６４】
また、無機物が混合されていてもよい。
【０１６５】
また、ＯＬＥＤ素子の有機化合物層としては、低分子材料、高分子材料、中分子材料のいずれの材料であってもよい。
【０１６６】
なお、本明細書中において、中分子材料とは、分子数が２０以下または連鎖する分子の長さが１０μｍ以下で、昇華性を有さないものとする。（実施例８）
本実施例では、本発明の表示装置を利用した電子機器について図１４を用いて説明する。
【０１６７】
図１４（Ａ）に本発明の表示装置を用いた携帯情報端末の模式図を示す。携帯情報端末は、本体２７０１ａ、操作スイッチ２７０１ｂ、電源スイッチ２７０１ｃ、アンテナ２７０１ｄ、表示部２７０１ｅ、外部入力ポート２７０１ｆによって構成されている。本発明の表示装置は、表示部２７０１ｅに用いることができる。
【０１６８】
図１４（Ｂ）に本発明の表示装置を用いたパーソナルコンピュータの模式図を示す。パーソナルコンピュータは、本体２７０２ａ、筐体２７０２ｂ、表示部２７０２ｃ、操作スイッチ２７０２ｄ、電源スイッチ２７０２ｅ、外部入力ポート２７０２ｆによって構成されている。本発明の表示装置は、表示部２７０２ｃに用いることができる。
【０１６９】
図１４（Ｃ）に本発明の表示装置を用いた画像再生装置の模式図を示す。画像再生装置は、本体２７０３ａ、筐体２７０３ｂ、記録媒体２７０３ｃ、表示部２７０３ｄ、音声出力部２７０３ｅ、操作スイッチ２７０３ｆによって構成されている。本発明の表示装置は、表示部２７０３ｄに用いることができる。
【０１７０】
図１４（Ｄ）に本発明の表示装置を用いたテレビの模式図を示す。テレビは、本体２７０４ａ、筐体２７０４ｂ、表示部２７０４ｃ、操作スイッチ２７０４ｄによって構成されている。本発明の表示装置は、表示部２７０４ｃに用いることができる。
【０１７１】
図１４（Ｅ）に本発明の表示装置を用いたヘッドマウントディスプレイの模式図を示す。ヘッドマウントディスプレイは、本体２７０５ａ、モニター部２７０５ｂ、頭部固定バンド２７０５ｃ、表示部２７０５ｄ、光学系２７０５ｅによって構成されている。本発明の表示装置は、表示部２７０５ｄに用いることができる。
【０１７２】
図１４（Ｆ）に本発明の表示装置を用いたビデオカメラの模式図を示す。ビデオカメラは、本体２７０６ａ、筐体２７０６ｂ、接続部２７０６ｃ、受像部２００６ｄ、接眼部２７０６ｅ、バッテリー２７０６ｆ、音声入力部２７０６ｇ、表示部２７０６ｈによって構成されている。本発明の表示装置は、表示部２７０６ｈに用いることができる。
【０１７３】
本発明は、上記応用電子機器に限定されず、様々な電子機器に応用することができる。
【０１７４】
本実施例は、実施例１〜実施例３と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【０１７５】
【発明の効果】
本発明は、上記構成によって、表示装置の消費電力を抑えることができる。且つ、第２の表示モードにおいて、１フレーム期間あたりの表示期間を長くとることが可能となり、鮮明な画像表示が可能な表示装置を提供することが可能となる。
【０１７６】
また、１フレーム期間あたりの発光素子の表示期間を多くとることができるので、１フレームあたりで同じ明るさを表現する場合、発光素子の陽極と陰極間に印加する電圧を小さく設定することができる。こうして、信頼性の高い表示装置を提供することが可能となる。
【０１７７】
本発明は、発光素子として、ＯＬＥＤ素子を用いた表示装置だけでなく、ＦＤＰ、ＰＤＰ等その他の自発光型表示装置などについても適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明および従来の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図２】本発明の表示装置のメモリコントローラの構成を示す図。
【図３】本発明の表示装置のディスプレイコントローラの構成を示す図。
【図４】本発明の表示装置の構成を示すブロック図。
【図５】時間階調方式の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図６】本発明の表示装置の構成を示すブロック図。
【図７】表示装置の画素部の構成を示す図。
【図８】表示装置の画素の構成を示す図。
【図９】実施例１で使用する従来の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図１０】本発明の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図１１】本発明の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図１２】本発明の駆動ＴＦＴの動作条件を示す図。
【図１３】本発明の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図１４】本発明の表示装置を用いた電子機器を示す図。
【図１５】本発明の表示装置のソース信号線駆動回路の構成を示す図。
【図１６】本発明の表示装置のゲート信号線駆動回路の構成を示す図。
【図１７】従来のディスプレイの構成を示すブロック図。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device that receives a digital video signal and displays an image. In particular, the present invention relates to a display device having a light-emitting element. Further, the present invention relates to an electronic device using the display device.
[0002]
[Prior art]
A display device which displays an image by arranging light emitting elements for each pixel and controlling light emission of the light emitting elements will be described below.
[0003]
The display device includes a display and a peripheral circuit for inputting a signal to the display.
[0004]
FIG. 17 is a block diagram showing the structure of the display. In FIG. 17, the display 1700 includes a source signal line driver circuit 1701, a gate signal line driver circuit 1702, and a pixel portion 1703. The pixel portion has a configuration in which pixels are arranged in a matrix.
[0005]
A thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) is arranged in each pixel of the pixel portion. Here, a method of arranging two TFTs for each pixel and controlling light emission of a light emitting element of each pixel will be described.
[0006]
FIG. 7 shows a configuration of a pixel portion of the display. In the pixel portion 700, source signal lines S1 to Sx, gate signal lines G1 to Gy, power supply lines V1 to Vx are arranged, and pixels in x (x is a natural number) column y (y is a natural number) row are arranged. I have. Each pixel 800 includes a switching TFT 801, a driving TFT 802, a storage capacitor 803, and a light emitting element 804.
[0007]
FIG. 8 shows one pixel of the pixel portion shown in FIG. 7 in an enlarged manner. The pixel includes one S of the source signal lines S1 to Sx, one G of the gate signal lines G1 to Gy, one V of the power supply lines V1 to Vx, a switching TFT 801; The driving TFT 802, the storage capacitor 803, and the light emitting element 804 are configured.
[0008]
The gate electrode of the switching TFT 801 is connected to the gate signal line G, and one of a source region and a drain region of the switching TFT 801 is connected to the source signal line S, and the other is connected to the gate electrode of the driving TFT 802 and held. The capacitor 803 is connected to one electrode. One of a source region and a drain region of the driving TFT 802 is connected to the power supply line V, and the other is connected to an anode or a cathode of the light emitting element 804. The side of the two electrodes of the storage capacitor 803 that is not connected to the driving TFT 802 and the switching TFT 801 is connected to the power supply line V.
[0009]
Here, in this specification, when the source region or the drain region of the driving TFT 802 is connected to the anode of the light-emitting element 804, the anode of the light-emitting element 804 is called a pixel electrode, and the cathode is called a counter electrode. On the other hand, when the source region or the drain region of the driving TFT 802 is connected to the cathode of the light-emitting element 804, the cathode of the light-emitting element 804 is called a pixel electrode, and the anode is called a counter electrode.
[0010]
The potential applied to the power supply line V is referred to as a power supply potential, and the potential applied to the counter electrode is referred to as a counter potential.
[0011]
The switching TFT 801 and the driving TFT 802 may be p-channel TFTs or n-channel TFTs.
[0012]
Note that the storage capacitor 803 is not necessarily provided.
[0013]
For example, when an n-channel TFT used as the driving TFT 802 has an LDD region provided so as to overlap a gate electrode with a gate insulating film interposed therebetween, the overlapped region is generally called a gate capacitance. Although a parasitic capacitance is formed, the parasitic capacitance can be positively used as a storage capacitor for holding a voltage applied to the gate electrode of the driving TFT 802.
[0014]
The operation of the pixel having the above configuration when displaying an image will be described below.
[0015]
When a signal is input to the gate signal line G, the potential of the gate electrode of the switching TFT 801 changes, and the gate voltage changes. A signal is input from the source signal line S to the gate electrode of the driving TFT 802 via the source / drain of the switching TFT 801 in the conductive state. The signal is held in the holding capacitor 803. The gate voltage of the driving TFT 802 changes according to a signal input to the gate electrode of the driving TFT 802, and the source and the drain are brought into a conductive state. The potential of the power supply line V is supplied to the pixel electrode of the light-emitting element 804 through the driving TFT 802. Thus, the light emitting element 804 emits light.
[0016]
A method of expressing gradation in a pixel having such a configuration will be described.
The method of expressing gradation is roughly classified into an analog method and a digital method. Compared with the analog system, the digital system has advantages such as being more resistant to variations in TFT and suitable for multi-gradation.
[0017]
A time gray scale method is known as an example of a digital gray scale expression method. The driving method of this method is a method of expressing a gray scale by controlling a period in which each pixel of the display device emits light (see Patent Document 1).
[0018]
Assuming that a period for displaying one image is one frame period, one frame period is divided into a plurality of subframe periods.
[0019]
Lighting or non-lighting is performed for each sub-frame period, that is, the light-emitting element of each pixel emits or does not emit light, and the period in which the light-emitting element emits light per frame period is controlled, so that the gradation of each pixel is expressed. You.
[0020]
This time gray scale driving method will be described in detail with reference to the timing chart of FIG. Note that FIG. 5 shows an example in which a gradation is expressed using a 4-bit digital video signal. Note that the structure shown in FIGS. 7 and 8 is referred to for the structure of the pixel and the pixel portion. Here, the opposing potential is set to a potential approximately equal to the potential of the power supply lines V1 to Vx (power supply potential) or between the potentials of the power supply lines V1 to Vx by an external power supply (not shown). Switching can be performed so that the potential difference 804 has a potential difference enough to emit light.
[0021]
In FIG. 5A, one frame period F1 is divided into a plurality of subframe periods SF1 to SF4.
[0022]
In the first sub-frame period SF1, first, the gate signal line G1 is selected, and a digital video signal is input from the source signal lines S1 to Sx to the pixel having the switching TFT 801 whose gate electrode is connected to the gate signal line G1. Is done. According to the input digital video signal, the driving TFT 802 of each pixel is turned on or off.
[0023]
Here, in this specification, the ON state of the TFT indicates that the source and the drain are in a conductive state by the gate voltage. The off state of the TFT indicates that a state between the source and the drain is in a non-conductive state by the gate voltage.
[0024]
At this time, since the opposing potential of the light emitting element 804 is set substantially equal to the potentials of the power supply lines V1 to Vx (power supply potential), the light emitting element 804 emits light even in the pixel in which the driving TFT 802 is turned on. do not do.
[0025]
Here, FIG. 5B is a timing chart showing an operation of inputting a digital video signal to the driving TFT 802 of each pixel.
[0026]
In FIG. 5B, periods in which a signal corresponding to each source signal line is sampled by a source signal line driver circuit (not shown) are denoted by S1 to Sx. The sampled signal is simultaneously output to all the source signal lines during the retrace period in the drawing. The signal thus output is input to the gate electrode of the driving TFT 802 in the pixel whose gate selection line is selected.
[0027]
The above operation is repeated for all the gate signal lines G1 to Gy, and the writing period Ta1 ends. Note that the writing period of the first sub-frame period SF1 is referred to as Ta1. Generally, the writing period of the j-th (j is a natural number) subframe period is referred to as Taj.
[0028]
When the writing period Ta1 ends, the opposing potential changes so as to have a potential difference between the power supply potential and the light emitting element 804 so as to emit light. Thus, the display period Ts1 starts. Note that the display period of the first sub-frame period SF1 is called Ts1. Generally, the display period of the j-th (j is a natural number) subframe period is referred to as Tsj. In the display period Ts1, the light-emitting element 804 of each pixel is in a light-emitting or non-light-emitting state according to an input signal.
[0029]
The above operation is repeated for all the sub-frame periods SF1 to SF4, and one frame period F1 ends. Here, the length of the display periods Ts1 to Ts4 of the sub-frame periods SF1 to SF4 is appropriately set, and the gradation is expressed by the sum of the display periods of the sub-frame periods in which the light emitting elements 804 emit light per frame period F1. . That is, the gray scale is expressed by the sum of the lighting times in one frame period.
[0030]
Generally, when an n-bit digital video signal is input, 2 bits are input. ⁿ A method for expressing gradation will be described. At this time, for example, one frame period is divided into n sub-frame periods SF1 to SFn, and the ratio of the lengths of the display periods Ts1 to Tsn in each of the sub-frame periods SF1 to SFn is Ts1: Ts2:. Tsn-1: Tsn = 2 ⁰ : 2- ¹ : ...: 2- ^{n + 2} : 2- ^{n + 1} Set so that Note that the lengths of the writing periods Ta1 to Tan are the same.
[0031]
By calculating the total sum of the display periods Ts in which the light emitting state is selected in the light emitting element 804 during one frame period, the gradation of the pixel in the frame period is determined. For example, if n = 8 and the luminance when the pixel emits light in all display periods is 100%, if the pixel emits light in Ts8 and Ts7, 1% luminance can be expressed, and Ts6, Ts4 and Ts1 can be expressed. When is selected, 60% luminance can be expressed. (See Patent Document 1)
[0032]
Note that one subframe period may be further composed of a plurality of subframe periods.
[0033]
Here, it is desired that the display device consume as little power as possible. When incorporated and used in portable information devices and the like, it is particularly desirable to reduce power consumption.
[0034]
In that case, the above-mentioned 4-bit signal is input and 2 ⁴ In a display device that expresses the gray scale of (1), a method has been used in which the gray scale is expressed using only the signal of the upper one bit to reduce the power consumption of the display device. (See Patent Document 2)
[0035]
[Patent Document 1]
JP 2001-343933 A
[0036]
[Patent Document 2]
JP-A-11-133921
[0037]
[Problems to be solved by the invention]
2 ⁴ FIG. 1A is a timing chart showing a driving method of the display device in the first display mode for expressing the gray scale in FIG. 1A, and the display in the second display mode for expressing the gray scale using only the upper 1-bit signal. FIG. 1B is a timing chart illustrating a method for driving the device.
[0038]
In the case of the second display mode, only one sub-frame period needs to be provided, so that the frequency of the start pulse and the clock pulse input to each driver circuit (the source signal line driver circuit and the gate signal destination driver circuit) can be reduced. It is possible, and the power consumption can be reduced as compared with the case where the upper one bit gradation is expressed in the first display mode.
[0039]
When the total length of the writing period in the first display mode is longer than the total length of the writing period in the second display mode, the light emitting element voltage may be changed according to the period during which display is performed. The ratio of the effective display period per one frame period increases.
[0040]
However, in such a display device, the input voltage to each drive circuit is equal to the first display mode and the second display mode, which does not lead to further reduction in power consumption.
[0041]
In view of the above, it is an object to provide a display device with lower power consumption when driving is performed with a reduced number of tones to be expressed.
[0042]
[Means for Solving the Problems]
The display device of the present invention is provided with two display modes, a first display mode capable of displaying a high gradation and a second display mode which is a two-gradation display but consumes low power. it can. In the second display mode with respect to the first display mode, the writing of the lower-order bit digital video signal to the memory is eliminated by the memory controller of the signal control circuit included in the display device. Also, reading of the lower-order bit digital video signal from the memory is eliminated. Thus, each drive circuit inputs a digital video signal having a reduced amount of information to the source signal line drive circuit with respect to the digital video signal in the first display mode. In response to this operation, the display controller reduces the frequency of the start pulse and the clock pulse input to each of the driving circuits (the source signal line driving circuit and the gate signal destination driving circuit), and changes the driving voltage to low. Thus, a writing period and a display period related to display can be set long, and power consumption can be reduced.
[0043]
Note that the two-gradation display indicates two-color display of white and black when the display device is a monochrome display device, and indicates eight-color display when the display device is a color display device.
[0044]
In addition, in the second display mode, the period of one frame itself can be set longer than in the first display mode. Needless to say, the start pulse and the clock pulse can be stopped during a period in which the display content is determined and writing is not required.
[0045]
Further, when the display device is driven in the second display mode, the voltage for operating the display controller may be set low so that the power consumption of the display controller can be reduced.
[0046]
With the above structure, in the second display mode, a display device with low power consumption and a large proportion of an effective display period can be provided.
[0047]
The configuration of the present invention is described below.
[0048]
The display device of the present invention has a display and a display controller,
One frame period is divided into a plurality of sub-frame periods, and the plurality of sub-frame periods are turned on or off, and the sum of the lighting time during the one frame period is n (n is a natural number of 2 or more) bits. A first means for expressing a key;
One frame period is not divided into sub-frame periods, the one frame period is turned on or off, and a one-bit gray scale is expressed by the sum of the lighting times during the one frame period. Second means for operating at a lower clock frequency and lower drive voltage than the first means,
The first and second means are controlled by the display controller.
[0049]
The display device of the present invention has a display and a display controller,
One frame period is divided into a plurality of sub-frame periods, and the plurality of sub-frame periods are turned on or off, and the sum of the lighting time during the one frame period is n (n is a natural number of 2 or more) bits. A first means for expressing a key;
The one-frame period is not divided into sub-frame periods, the one-frame period is turned on or off, a one-bit gray scale is expressed by the sum of the lighting times during the one-frame period, and the first A second means having a longer frame period than the display mode and operating the display with a lower clock frequency and a lower drive voltage than the first means;
The first and second means are controlled by the display controller.
[0050]
In the display device of the present invention, the display device has a frame memory, the first means performs display by writing and reading data of n (n is a natural number of 2 or more) bits, and the second means Is characterized in that display is performed by writing and reading 1-bit data.
[0051]
In the display device of the present invention, the display device has a light emitting element for each pixel, a specific voltage is applied to the light emitting element, and the voltage applied to the light emitting element in the first means is the second voltage. In some embodiments, the voltage is higher than a voltage applied to the light emitting element.
[0052]
In the display device of the present invention, the display device has a light emitting element for each pixel, a specific current is applied to the light emitting element, and a current applied to the light emitting element in the first means is the second current. In the means, the current is larger than the current applied to the light emitting element.
[0053]
In the display device of the present invention, the first means is characterized in that the one frame period includes three periods of a writing period, a display period, and an erasing period.
[0054]
The display device according to the present invention is characterized in that the display controller operates at a lower voltage than the first means when the second means is used.
[0055]
The present invention is a method for driving a display device having a display and a display controller,
One frame period is divided into a plurality of sub-frame periods, and the plurality of sub-frame periods are turned on or off, and the sum of the lighting time during the one frame period is n (n is a natural number of 2 or more) bits. A first display mode that expresses the key
One frame period is not divided into sub-frame periods, the one frame period is turned on or off, and a one-bit gray scale is expressed by the sum of the lighting times during the one frame period. A second mode of operation at a lower clock frequency and lower drive voltage than the first mode,
The first and second modes are controlled by the display controller.
[0056]
A method for driving a display device of the present invention is a method for driving a display device having a display and a display controller,
One frame period is divided into a plurality of sub-frame periods, and the plurality of sub-frame periods are turned on or off, and the sum of the lighting time during the one frame period is n (n is a natural number of 2 or more) bits. A first display mode for expressing a key,
The one-frame period is not divided into sub-frame periods, the one-frame period is turned on or off, a one-bit gray scale is expressed by the sum of the lighting times during the one-frame period, and the first A second mode having a longer frame period than the display mode and operating the display with a lower clock frequency and lower drive voltage than the first mode;
The first and second modes are controlled by the display controller.
[0057]
In the method for driving a display device according to the present invention, the display device has a frame memory, and performs display by writing and reading n (n is a natural number of 2 or more) bit data in the first display mode. The second display mode is characterized in that display is performed by writing and reading 1-bit data.
[0058]
In the driving method of the display device of the present invention, the display device has a light emitting element for each pixel, a specific voltage is applied to the light emitting element, and a voltage applied to the light emitting element in the first display mode is In the second display mode, the voltage is higher than the voltage applied to the light emitting element.
[0059]
In the method for driving a display device of the present invention, the display device has a light emitting element for each pixel, a specific current is applied to the light emitting element, and a current applied to the light emitting element in the first display mode is In the second display mode, the current is larger than the current applied to the light emitting element.
[0060]
In the method for driving a display device according to the present invention, the first display mode includes three periods of a writing period, a display period, and an erasing period.
[0061]
In the method for driving a display device according to the present invention, the display controller operates at a lower voltage than the first mode when using the second mode.
[0062]
In the display device and the driving method of the present invention, the display device or the driving method of the display device is used for an electronic device.
[0063]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described. Here, the first display mode will be described with an example of 4 bits as in the conventional example.
[0064]
FIG. 1 is a timing chart showing a driving method of the display device of the present invention. Generally, in a display device that inputs an n-bit (n is a natural number) digital video signal, in a first display mode, an n-bit digital video signal is used and n sub-frame periods SF1 to SFn are used. ⁿ Can be expressed, and the switching operation can be applied to the case where two gray levels are expressed using a 1-bit digital video signal in the second display mode.
[0065]
More generally, in a display device for inputting an n (n is a natural number) bit digital video signal, in the first display mode, an n-bit digital video signal is input and at least n sub-frame periods are input. Can be used to represent n gradations, and the switching operation can be applied to the case where two gradations are represented using a 1-bit digital video signal in the second display mode. Here, the reason why the number of gradations is not a power of 2 of the sub-frame is to take measures such as a pseudo contour on the display. This content is described in Japanese Patent Application No. 2001-257163.
[0066]
Input a 4-bit signal, ⁴ FIG. 1A shows a timing chart in the case of the first display mode for expressing gradation.
[0067]
In each of the display periods of the sub-frame periods SF1 to SF4 constituting one frame period, the light emission or non-light emission state of each pixel is selected. Here, the counter potential is set to be substantially the same as the power supply potential during the writing period, and changes so as to have a potential difference between the power supply potential and the light emitting element during the display period. This operation is the same as that of the conventional example, and a detailed description is omitted.
[0068]
FIG. 1B shows a timing chart in the case of the second display mode in which a gray scale is expressed using only the upper 1-bit signal. The writing period and the display period are set longer than the sub-frame period corresponding to the first bit in the first display mode shown in FIG.
[0069]
Therefore, in the second display mode, the luminance of the light emitting element whose light emitting state is selected is the same as that of the light emitting element whose light emitting state is selected in the display period of the sub-frame period corresponding to the first bit in the first display mode. Can be made smaller than the luminance of the image. Therefore, in the second display mode, the voltage applied between the anode and the cathode of the light emitting element can be set small during the display period.
[0070]
FIG. 13 shows an example in which the frame period of the second display mode is set longer than that of the first display mode. When using the time gray scale, the frame period cannot be set so long. This is because if the frame period is made longer, the sub-frame period becomes longer in proportion to it, and the flicker becomes visible. Therefore, the first display mode cannot extend the frame period. However, since the second display mode has two gradations, the problem of flicker caused by the gradation does not occur. Therefore, the frame period is determined by the retention time in the pixel. Therefore, it is possible to lengthen the frame period by taking measures such as increasing the capacity of the pixel and reducing the leak. If the frame period is long, the number of times of writing on a screen can be reduced for a still image or the like, so that power consumption can be reduced.
[0071]
FIG. 3 shows the configuration of the display controller. In FIG. 3, the light-emitting element power supply control circuit 305 keeps the potential of the counter electrode of the light-emitting element (counter potential) substantially equal to the power supply potential during the writing period, and the power supply potential during the display period. Is controlled so as to have a potential difference such that the light emitting element emits light. Here, when the second display mode is selected, the gradation control signal 34 is input to the light emitting element power supply control circuit 305. Thus, the potential of the opposing electrode of the light emitting element is changed such that the voltage applied between both electrodes of the light emitting element is reduced by the length of the period in which the light emitting element emits light in the pixel whose light emitting state is selected.
[0072]
In the second display mode, the magnitude of the voltage applied between both electrodes of the light-emitting element can be reduced, so that stress on the light-emitting element due to the applied voltage can be reduced.
[0073]
The power supply control circuit 306 for the drive circuit controls a power supply voltage input to each drive circuit. Here, when the second display mode is selected, the gray scale control signal 34 is input to the power supply control circuit 306 for the drive circuit, so that the output power supply voltage for the drive circuit is changed. Since the frequency of the clock pulse of each drive circuit is lower in the second display mode than in the first display mode, each drive voltage can be operated with a lower power supply voltage.
[0074]
Although the display device that switches between the first display mode and the second display mode has been described, in addition to the first display mode and the second display mode, the number of gradations to be expressed is more detailed. The present invention can be applied to a case where a mode in which is changed is set and a plurality of display modes are switched to perform display.
[0075]
Here, as the configuration of the pixel portion included in the display of the display device of the present invention, the pixel having the configuration shown in FIG. 7 can be used in the conventional example. In addition, pixels having other known configurations can be used freely.
[0076]
Further, as the source signal line driver circuit and the gate signal line driver circuit included in the display of the display device of the present invention, a circuit having a known configuration can be freely used.
[0077]
Further, when the display device is driven in the second display mode, the voltage for driving the display controller may be set low so that the power consumption of the display controller can be reduced.
[0078]
Further, the present invention can be applied not only to a display device using an OLED element as a light emitting element, but also to other self-luminous display devices such as FDP and PDP.
[0079]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
[0080]
(Example 1)
A circuit for inputting a signal for performing the time grayscale driving method to a source signal line driver circuit and a gate signal line driver circuit of a display is described with reference to FIG.
[0081]
In this specification, a video signal input to a display device is referred to as a digital video signal. Here, a display device that inputs a 4-bit digital video signal and displays an image will be described as an example. However, the present invention is not limited to 4 bits.
[0082]
The digital video signal is read into the signal control circuit 101, and the digital video signal (VD) is output to the display 100.
[0083]
In the present specification, a digital video signal edited by a signal control circuit and converted into a signal to be input to a display is referred to as a digital video signal.
[0084]
Signals and driving voltages for driving the source signal line driver circuit 1107 and the gate signal line driver circuit 1108 of the display 100 are input by the display controller 102.
[0085]
The configurations of the signal control circuit 101 and the display controller 102 will be described.
[0086]
Note that the source signal line driver circuit 1107 of the display 100 includes a shift register 1110, an LAT (A) 1111, and an LAT (B) 1112. Although not shown, a level shifter, a buffer, and the like may be provided. Further, the present invention is not limited to such a configuration.
[0087]
The signal control circuit 101 includes a CPU 104, a memory A 105, a memory B 106, and a memory controller 103.
[0088]
The digital video signal input to the signal control circuit 101 is input to the memory A 105 via a switch controlled by the memory controller 103. Here, the memory A105 has a capacity capable of storing a 4-bit digital video signal for all pixels of the pixel portion 1109 of the display 100. When a signal for one frame period is stored in the memory A105, a signal of each bit is sequentially read out by the memory controller 103 and input to the source signal line driving circuit as a digital video signal VD.
[0089]
When the reading of the signal stored in the memory A 105 starts, a digital video signal corresponding to the next frame period is input to the memory B 106 via the memory controller 103, and starts to be stored. Similarly to the memory A105, the memory B106 has a capacity capable of storing a 4-bit digital video signal for all pixels of the display device.
[0090]
As described above, the signal control circuit 101 has the memory A105 and the memory B106, each of which can store a 4-bit digital video signal for one frame period, and uses the memory A105 and the memory B106 alternately. Sample the digital video signal.
[0091]
Here, the signal control circuit 101 which stores signals by alternately using two memories A105 and B106 is shown. However, in general, a memory capable of storing information for a plurality of frames is provided. Can be used alternately.
[0092]
FIG. 4 is a block diagram of a display device that performs the above operation. The display device includes a signal line control circuit 101, a display controller 102, and a display 100.
[0093]
The display controller 102 supplies the display 100 with a start pulse SP, a clock pulse CLK, and a drive voltage.
[0094]
The signal control circuit 101 includes a CPU 104, a memory A 105, a memory B 106, and a memory controller 103.
[0095]
FIG. 4 shows an example of a display device which receives a 4-bit digital video signal and expresses a gradation using a 4-bit digital video signal in the first display mode. The memory A105 includes memories 105_1 to 105_4 that store information of first to fourth bits of the digital video signal, respectively. Similarly, the memory B106 also includes memories 106_1 to 106_4 that store information of the first to fourth bits of the digital video signal, respectively. The memory corresponding to each of these bits has a number of storage elements capable of storing a signal of one bit by the number of pixels constituting one screen.
[0096]
In general, in a display device capable of expressing a gray scale using an n-bit digital video signal, the memory A105 includes memories 105_1 to 105_n that store information of first to n-th bits, respectively. You. Similarly, the memory B106 is also configured by memories 106_1 to 106_n that store information of the first bit to the n-th bit, respectively. The memory corresponding to each of these bits has a capacity capable of storing a signal of one bit for each pixel corresponding to one screen.
[0097]
FIG. 2 shows the configuration of the memory controller 103. 2, the memory controller 103 includes a gradation limiting circuit 201, a memory R / W circuit 202, a reference oscillation circuit 203, a variable frequency dividing circuit 204, an x counter 205a, a y counter 205b, an x decoder 206a, and a y decoder 206b. Have been.
[0098]
Both memories such as the memory A105 and the memory B106 described in FIGS. 4 and 6 are collectively referred to as a memory. Further, the memory includes a plurality of storage elements. These storage elements are selected by the address of (x, y).
[0099]
A signal from the CPU 104 is input to the memory R / W circuit 202 via the gradation limiting circuit 201. The gradation limiting circuit 201 inputs a signal to the memory R / W circuit 202 according to either the first display mode or the second display mode. The memory R / W circuit 202 selects whether or not to write each digital video signal corresponding to each bit to the memory according to the signal of the gradation limiting circuit 201. Similarly, an operation of reading the digital video signal written in the memory is selected.
[0100]
A signal from the CPU 104 is input to the reference oscillation circuit 203. The signal from the reference oscillation circuit 203 is input to the variable frequency dividing circuit 204 and is converted into a signal of an appropriate frequency. Here, a signal from the gradation limiting circuit 201 corresponding to either the first display mode or the second display mode is input to the variable frequency dividing circuit 204. With this signal, the signal from the variable frequency dividing circuit 204 selects the x address of the memory via the x counter 205a and the x decoder 206a. Similarly, a signal from the variable frequency dividing circuit is input to the y counter 205b and the y decoder 206b, and selects a memory y address.
[0101]
By using the memory controller 103 having such a configuration, when a high-gradation display is not necessary, the information amount of the digital video signal input to the signal control circuit, which is written to and read from the memory, can be reduced. Can be suppressed. Further, the frequency at which a signal is read from the memory can be changed.
[0102]
The configuration of the display controller 102 will be described below.
[0103]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the display controller of the present invention. The display controller 102 includes a reference clock generation circuit 301, a variable frequency dividing circuit 302, a horizontal clock generation circuit 303, a vertical clock generation circuit 304, a power supply control circuit 305 for a light emitting element, and a power supply control circuit 306 for a drive circuit.
[0104]
The clock signal 31 input from the CPU 104 is input to the reference clock generation circuit 301 and generates a reference clock. This reference clock is input to the horizontal clock generation circuit 303 and the vertical clock generation circuit 304 via the variable frequency dividing circuit 302. The gradation control signal 34 is input to the variable frequency dividing circuit 302. This signal changes the frequency of the reference clock.
[0105]
The degree to which the frequency of the reference clock is changed in the variable frequency dividing circuit 302 can be appropriately determined by the practitioner.
[0106]
Further, the horizontal clock circuit 303 receives a horizontal cycle signal 32 for determining a horizontal cycle from the CPU 104, and outputs a clock pulse S_CLK and a start pulse S_SP for a source signal line driving circuit. Similarly, the vertical clock generation circuit 304 receives a vertical cycle signal 33 for determining a vertical cycle from the CPU 104, and outputs a clock pulse G_CLK and a start pulse G_SP for the gate signal line drive circuit.
[0107]
In this way, in the memory controller of the signal control circuit, the reading of the lower bit signal from the memory is eliminated, and the frequency of reading the signal from the memory is reduced. In response to this operation, the display controller reduces the frequency of the sampling pulse SP and the clock pulse CLK input to each of the driving circuits (the source signal line driving circuit and the gate signal destination driving circuit), so that the sub-frame period for displaying an image is reduced. Can be set longer.
[0108]
For example, in the first display mode, one frame period is divided into four subframe periods, and the ratio of the display periods Ts1: Ts2: Ts3: Ts4 in each subframe period is set to 2 ⁰ : 2 ^-1 : 2 ^-2 : 2 ^-3 Using a 4-bit digital video signal, ⁴ Consider a display device that expresses the gray scale of. For simplicity, the lengths of the display periods Ts1 to Ts4 in each subframe period are set to 8, 4, 2, and 1. In addition, the length of the writing periods Ta1 to Ta4 in each subframe period is set to 1. In the second display mode, a case where a gray scale is expressed by using a signal of upper one bit is considered.
[0109]
At this time, in the second display mode, the ratio of the subframe period in the first display mode corresponding to the bit related to the gradation expression to one frame period is 9/19.
[0110]
In the case where the configuration of the present invention is not used, for example, when the conventional driving method as shown in FIG. 9 is used, in the second display mode, 10/19 of one frame period is a period not related to display. Will be.
[0111]
On the other hand, according to the present invention, in the second display mode, the frequency of the clock signal or the like input to each drive circuit of the display is changed in the second display mode, and the writing period in the first display mode is 19/9 times longer. Similarly, the writing period is set, and the display period is set to be 19/9 times as long as the display period Ts1 of the sub-frame period SF1 corresponding to the first bit of the first display mode. Thus, one frame period can be occupied by the sub-frame period SF1. In this way, in the second display mode, a period that is not involved in display in one frame period can be reduced.
[0112]
Thus, also in the second display mode, the display period of the light emitting element per one frame period can be increased.
[0113]
In this embodiment, one frame period is divided into four sub-frame periods in the first display mode, and two sub-frame periods are used by using a 4-bit digital video signal. ⁴ However, one sub-frame period may be further composed of a plurality of sub-frame periods. For example, one frame period may be divided into six subframe periods.
[0114]
The light-emitting element power supply control circuit 305 keeps the potential of the counter electrode of the light-emitting element (counter potential) substantially equal to the power supply potential during the writing period, and emits light between the power supply potential and the display period. Control is performed so that the element has a potential difference that emits light. Here, the grayscale control signal 34 is also input to the light emitting element power supply control circuit 305. Thus, the potential of the opposing electrode of the light emitting element is changed such that the voltage applied between both electrodes of the light emitting element is reduced by the length of the period in which the light emitting element emits light in the pixel whose light emitting state is selected.
[0115]
In the second display mode, the magnitude of the voltage applied between both electrodes of the light-emitting element can be reduced, so that stress on the light-emitting element due to the applied voltage can be reduced.
[0116]
The power supply control circuit 306 for the drive circuit controls a power supply voltage input to each drive circuit. Here, when the gradation control signal 34 is also input to the drive circuit power supply control circuit 306, the output power supply voltage for the drive circuit is changed. Since the frequency of the clock pulse of each drive circuit is lower in the second display mode than in the first display mode, each drive voltage can be operated with a lower power supply voltage.
[0117]
The drive circuit power supply control circuit 306 may have a known configuration such as the technology disclosed in Japanese Patent No. 3110257.
[0118]
When the display device is driven in the second display mode, the display device may include a unit that can set a low voltage for driving the display controller so that the power consumption of the display controller can be reduced.
[0119]
The signal control circuit 101, the memory controller 103, the CPU 104, the memories 105 and 106, and the display controller 102 may be integrated with the display 100 and formed on the same substrate as the pixels, or may be formed of an LSI chip and It may be attached on the substrate with COG, may be attached on the substrate using TAB, may be formed on a substrate different from the display, and may be connected by electric wiring. good.
[0120]
(Example 2)
In this embodiment, a configuration example of a source signal line driver circuit of a display device of the present invention will be described. FIG. 15 illustrates a configuration example of a source signal line driver circuit.
[0121]
The source signal line driver circuit includes a shift register 1501, a scanning direction switching circuit, LAT (A) 1502, and LAT (B) 1503. Note that FIG. 15 shows only a part of the LAT (A) 1502 and a part of the LAT (B) 1503 corresponding to one of the outputs from the shift register 1501, but all the outputs from the shift register 1501 are shown. LAT (A) 1502 and LAT (B) 1503 have the same configuration.
[0122]
The shift register 1501 includes a clocked inverter, an inverter, and a NAND. The start pulse S_SP for the source signal line driver circuit is input to the shift register 1507, and the shift register 1507 generates a clock signal by the clock pulse S_CLK for the source signal line driver circuit and the inverted clock pulse S_CLKB for the source signal line driver circuit which is a signal whose polarity is inverted. As the inverter changes between the conducting state and the non-conducting state, a sampling pulse is output to the LAT (A) 1502 in order from the NAND.
[0123]
The scanning direction switching circuit is constituted by a switch, and has a function of switching the operation direction of the shift register 1501 to the left or right in the drawing. In FIG. 15, when the left / right switching signal L / R corresponds to the Lo signal, the shift register 1501 outputs sampling pulses in order from left to right in the drawing. On the other hand, when the left / right switching signal L / R corresponds to the Hi signal, sampling pulses are output in order from right to left in the drawing.
[0124]
The LAT (A) 1502 of each stage is composed of a clocked inverter and an inverter.
[0125]
Here, the LAT (A) 1502 of each stage indicates the LAT (A) 1502 that captures a video signal input to one source signal line.
[0126]
Here, VD of the digital video signal output from the signal control circuit described in the embodiment is p-divided (p is a natural number) and input. That is, signals corresponding to outputs to p source signal lines are input in parallel. When the sampling pulse is simultaneously input to the clocked inverters of the LAT (A) 1502 of p stages via the buffer, the p-divided input signals are output to the LAT (A) 1502 of p stages, respectively. Sampled at the same time.
[0127]
Here, a source signal line driving circuit that outputs a signal voltage to x source signal lines is described as an example, so x / p sampling pulses are sequentially output from the shift register per horizontal period. In response to each sampling pulse, the LAT (A) 1502 of p stages simultaneously samples digital video signals corresponding to outputs to p source signal lines.
[0128]
In this specification, a technique of dividing a digital video signal input to a source signal line driving circuit into p-phase parallel signals and simultaneously capturing p digital video signals with one sampling pulse is referred to as p division. Let's call it driving. In FIG. 15, four divisions are performed.
[0129]
By performing the above-described division driving, a margin can be given to sampling of the shift register of the source signal line driver circuit. Thus, the reliability of the display device can be improved.
[0130]
When all signals for one horizontal period are input to the LAT (A) 1502 of each stage, the latch pulse LS and an inverted latch pulse LSB whose polarity is inverted are input to the LAT (A) 1502 of each stage. The resulting signals are output all at once to the LAT (B) 1503 of each stage.
[0131]
Note that the LAT (B) 1503 of each stage here refers to the LAT (B) circuit 1503 to which the signal from the LAT (A) 1502 of each stage is input.
[0132]
Each stage of the LAT (B) 1503 includes a clocked inverter and an inverter. A signal output from each stage of the LAT (A) 1502 is held in the LAT (B) 1503 and simultaneously output to each of the source signal lines S1 to Sx.
[0133]
Although not shown here, a level shifter, a buffer, and the like may be appropriately provided.
[0134]
The start pulse S_SP, the clock pulse S_CLK, and the like input to the shifter register 1501, the LAT (A) 1502, and the LAT (B) 1503 are input from the display controller described in the embodiment of the present invention.
[0135]
In the present invention, the operation of inputting a digital video signal having a small number of bits to the LAT (A) of the source signal line driving circuit is performed by the signal control circuit, and at the same time, the clock input to the shift register of the source signal line driving circuit. The display controller performs an operation of reducing the frequency of the pulse S_CLK, the start pulse S_SP, and the like and reducing the driving voltage for operating the source signal line driving circuit.
[0136]
Thus, in the second display mode, the operation of the source signal line driver circuit sampling the digital video signal can be reduced, and the power consumption of the display device can be suppressed.
[0137]
Note that the display device of the present invention is not limited to the configuration of the source signal line driving circuit of the present embodiment, and a source signal line driving circuit having a known configuration can be used freely.
[0138]
Further, depending on the configuration of the source signal line driver circuit, the number of signal lines input from the display controller to the source signal line driver circuit and the number of power supply lines for driving voltage are also different.
[0139]
This embodiment can be implemented by being freely combined with the first embodiment.
[0140]
(Example 3)
Example 1 In this example, an example of a configuration of a gate signal line driver circuit of a display device of the present invention will be described.
[0141]
The gate signal line driving circuit includes a shift register, a scanning direction switching circuit, and the like. Although not shown here, a level shifter, a buffer, and the like may be appropriately provided.
[0142]
The shift register receives a start pulse G_SP, a clock pulse G_CLK, a drive voltage, and the like, and outputs a gate signal line selection signal.
[0143]
The structure of the gate signal line driver circuit is described with reference to FIG. The shift register 3601 includes clocked inverters 3602 and 3603, an inverter 3604, and a NAND 3607. The shift register 2601 is supplied with a start pulse G_SP, and the clocked inverters 3602 and 3603 are turned on and off by a clock pulse G_CLK and an inverted clock pulse G_CLKB which is a signal whose polarity is inverted. The sampling pulses are output in order from the NAND 3607.
[0144]
The scanning direction switching circuit includes a switch 3605 and a switch 3606, and functions to switch the operation direction of the shift register to the left or right in the drawing. In FIG. 15, when the scanning direction switching signal U / D corresponds to the Lo signal, the shift register outputs sampling pulses in order from left to right in the drawing. On the other hand, when the scanning direction switching signal U / D corresponds to the Hi signal, the sampling pulse is output sequentially from right to left in the drawing.
[0145]
The sampling pulse output from the shift register is input to the NOR 3608, and is calculated with the enable signal ENB. This calculation is performed to prevent a situation in which adjacent gate signal lines are simultaneously selected due to the rounding of the sampling pulse. The signal output from the NOR 3608 is output to the gate signal lines G1 to Gy via the buffers 3609 and 3610.
[0146]
Although not shown here, a level shifter, a buffer, and the like may be appropriately provided.
[0147]
The start pulse G_SP, the clock pulse G_CLK, the driving voltage, and the like input to the shifter register are input from the display controller described in the embodiment.
[0148]
In the present invention, in the second display mode, the frequency of the clock pulse G_CLK or the start pulse G_SP input to the shift register of the gate signal line driving circuit is reduced, and the driving voltage for operating the gate signal line driving circuit is reduced. Is performed by the display controller.
[0149]
Thus, in the lower second display mode, the sampling operation of the gate signal line driver circuit can be reduced, and the power consumption of the display device can be suppressed.
[0150]
Note that the display device of the present invention is not limited to the configuration of the gate signal line driving circuit of the present embodiment, and a gate signal line driving circuit having a known configuration can be used freely.
[0151]
Further, depending on the configuration of the gate signal line driving circuit, the number of signal lines input from the display controller to the gate signal line driving circuit and the number of power supply lines for driving voltage are also different.
[0152]
This embodiment can be implemented by freely combining with Embodiments 1 and 2.
[0153]
(Example 4)
In a display device using a time gray scale, in addition to the above-described method of separating an address period and a display period, a driving method of simultaneously performing writing and display has been proposed. Specifically, one using a pixel configuration as shown in FIG. 8 is disclosed in JP-A-2001-343933. In this method, an erasing TFT can be added in addition to the conventional switching TFT and driving TFT, and the number of gradations can be improved.
[0154]
Specifically, a plurality of gate signal line driving circuits are provided, writing is performed by a first gate signal line driving circuit, and erasing is performed by a second gate signal line driving circuit before all lines have been written. . Although it is not so effective with about 4 bits, it is a very effective measure when the gradation becomes 6 bits or more, or when the number of subframes must be increased by a measure against the pseudo contour. The present invention is applicable to a display device employing such a driving method.
[0155]
FIG. 10A shows a timing chart in the case where display is performed in the first display mode. In FIG. 10A, erasing is performed by the second gate signal line driving circuit at the fourth bit, and the display period is shortened.
[0156]
FIG. 10B shows a timing chart in the case where display is performed in the second display mode. FIG. 10B Since there is no need to perform erasing in the second gate signal line driver circuit, there is no need to input a start pulse G_SP and a clock pulse G_CLK to the second gate signal line driver circuit.
[0157]
This embodiment can be freely combined with Embodiments 1 to 3.
[0158]
(Example 5)
Although the number of gray scales that can be displayed is small, there has been proposed a method of simultaneously performing the address period and the display period as in the fourth embodiment. FIG. 11 shows a timing chart in this case. The pixel configuration in this case is the same as the conventional one as shown in FIG. Since there is no erasing period and a display period shorter than the address period cannot be formed, there is a disadvantage that the number of gradations in the first display mode is small. However, since the circuit configuration can be simplified, it can be applied to a low-cost display device. It is possible. This embodiment can be freely combined with Embodiments 1 to 3.
[0159]
(Example 6)
In the above description, the time gray scale is driven by a constant voltage, that is, the driving TFT in the pixel is operated in the linear region, so that the driving is performed so that the external power supply voltage is directly applied to the light emitting element. However, this method has a drawback that when the light emitting element is deteriorated and the characteristic of applied voltage versus luminance changes, the image is burned and the display deteriorates. For this reason, there is a constant current driving method, that is, a driving method in which the driving TFT in a pixel is operated in a saturation region to use the driving TFT as a current source. Also in this case, time gray scale is possible by controlling the operation period of the driving TFT. The description thereof is described in Japanese Patent Application No. 2001-224422, but the present invention is applicable to such a constant current time gray scale. FIG. 12 shows operating points of the driving TFT. When the constant current drive is performed, the operation is performed in a saturation region where the operating point 2705 is located, and when the constant voltage drive is performed, the operation is performed in the linear region where the operating point 2706 is located.
[0160]
(Example 7)
In this specification, a light-emitting element refers to an element (OLED element) having a structure in which an organic compound layer that emits light when an electric field is generated is sandwiched between an anode and a cathode. However, it is not limited to this.
[0161]
In this specification, a light-emitting element uses light emission (fluorescence) at the time of transition from a singlet exciton to a ground state, and light emission (phosphorescence) at the time of transition from a triplet exciton to a ground state. ).
[0162]
Examples of the organic compound layer include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. The light emitting element is basically shown in a structure in which anode / light emitting layer / cathode are stacked in this order. In addition, a structure in which anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode is stacked in order, There is a structure in which an anode / hole injection layer / hole transport layer / emission layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode are stacked in this order.
[0163]
Note that the organic compound layer is not limited to a layer structure in which a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, an electron injecting layer, and the like are clearly distinguished. That is, the organic compound layer may have a structure in which a material for forming a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, or the like is mixed.
[0164]
Further, an inorganic substance may be mixed.
[0165]
Further, the organic compound layer of the OLED element may be any of a low molecular material, a high molecular material, and a medium molecular material.
[0166]
In this specification, a medium molecular material has a molecular number of 20 or less or a chain of molecules having a length of 10 μm or less and has no sublimation property. (Example 8)
In this embodiment, electronic devices using the display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0167]
FIG. 14A is a schematic view of a portable information terminal using the display device of the present invention. The portable information terminal includes a main body 2701a, an operation switch 2701b, a power switch 2701c, an antenna 2701d, a display unit 2701e, and an external input port 2701f. The display device of the present invention can be used for the display portion 2701e.
[0168]
FIG. 14B is a schematic view of a personal computer using the display device of the present invention. The personal computer includes a main body 2702a, a housing 2702b, a display portion 2702c, operation switches 2702d, a power switch 2702e, and an external input port 2702f. The display device of the present invention can be used for the display portion 2702c.
[0169]
FIG. 14C is a schematic diagram of an image reproducing device using the display device of the present invention. The image reproducing device includes a main body 2703a, a housing 2703b, a recording medium 2703c, a display unit 2703d, an audio output unit 2703e, and operation switches 2703f. The display device of the present invention can be used for the display portion 2703d.
[0170]
FIG. 14D is a schematic view of a television using the display device of the present invention. The television includes a main body 2704a, a housing 2704b, a display portion 2704c, and operation switches 2704d. The display device of the present invention can be used for the display portion 2704c.
[0171]
FIG. 14E is a schematic view of a head-mounted display using the display device of the present invention. The head-mounted display includes a main body 2705a, a monitor 2705b, a head fixing band 2705c, a display 2705d, and an optical system 2705e. The display device of the present invention can be used for the display portion 2705d.
[0172]
FIG. 14F is a schematic view of a video camera using the display device of the present invention. The video camera includes a main body 2706a, a housing 2706b, a connection unit 2706c, an image receiving unit 2006d, an eyepiece unit 2706e, a battery 2706f, an audio input unit 2706g, and a display unit 2706h. The display device of the present invention can be used for the display portion 2706h.
[0173]
The present invention is not limited to the above-described applied electronic devices, and can be applied to various electronic devices.
[0174]
This embodiment can be implemented by freely combining with Embodiments 1 to 3.
[0175]
【The invention's effect】
According to the present invention, power consumption of the display device can be suppressed by the above configuration. In addition, in the second display mode, a display period per one frame period can be lengthened, and a display device capable of displaying clear images can be provided.
[0176]
Further, since the display period of the light emitting element per frame period can be increased, when expressing the same brightness per frame, the voltage applied between the anode and the cathode of the light emitting element can be set small. . Thus, a highly reliable display device can be provided.
[0177]
The present invention can be applied not only to a display device using an OLED element as a light emitting element, but also to other self-luminous display devices such as FDP and PDP.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a timing chart showing a driving method of a display device of the present invention and a conventional display device.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a memory controller of a display device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a display controller of the display device of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a display device of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart showing a time gray scale driving method.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a display device of the present invention.
FIG. 7 illustrates a structure of a pixel portion of a display device.
FIG. 8 illustrates a structure of a pixel of a display device.
FIG. 9 is a timing chart showing a driving method of the conventional display device used in the first embodiment.
FIG. 10 is a timing chart illustrating a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 11 is a timing chart illustrating a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing operating conditions of a driving TFT of the present invention.
FIG. 13 is a timing chart showing a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 14 illustrates an electronic device using the display device of the present invention.
FIG. 15 illustrates a configuration of a source signal line driver circuit of a display device of the present invention.
FIG. 16 illustrates a structure of a gate signal line driver circuit of a display device of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a conventional display.

Claims

In a display device having a display and a display controller,
One frame period is divided into a plurality of sub-frame periods, and the plurality of sub-frame periods are turned on or off, and the sum of the lighting time during the one frame period is n (n is a natural number of 2 or more) bits. A first means for expressing a key;
One frame period is not divided into sub-frame periods, the one frame period is turned on or off, and a one-bit gray scale is expressed by the sum of the lighting times during the one frame period. Second means for operating at a lower clock frequency and lower drive voltage than the first means,
A display device, wherein the first and second means are controlled by the display controller.

In a display device having a display and a display controller,
One frame period is divided into a plurality of sub-frame periods, and the plurality of sub-frame periods are turned on or off, and the sum of the lighting time during the one frame period is n (n is a natural number of 2 or more) bits. A first means for expressing a key;
The one-frame period is not divided into sub-frame periods, the one-frame period is turned on or off, a one-bit gray scale is expressed by the sum of the lighting times during the one-frame period, and the first A second means having a longer frame period than the display mode and operating the display with a lower clock frequency and a lower drive voltage than the first means;
A display device, wherein the first and second modes are controlled by the display controller.

In claim 1 or claim 2,
The display device has a frame memory. The first unit writes and reads n (n is a natural number of 2 or more) bits of data to perform display, and the second unit writes 1-bit data. And a display device for performing display by reading.

In any one of claims 1 to 3,
The display device has a light emitting element for each pixel, a specific voltage is applied to the light emitting element, and a voltage applied to the light emitting element in the first means is applied to the light emitting element in the second means. A display device having a voltage higher than the applied voltage.

In any one of claims 1 to 3,
The display device has a light emitting element for each pixel, a specific current is applied to the light emitting element, and a current applied to the light emitting element in the first means is applied to the light emitting element in the second means. A display device, wherein the display device is larger than an applied current.

In any one of claims 1 to 5,
The first device, wherein the one frame period includes three periods of a writing period, a display period, and an erasing period.

In any one of claims 1 to 6,
The display device, wherein the display controller operates at a lower voltage than the first means when using the second means.

In a method for driving a display device having a display and a display controller,
One frame period is divided into a plurality of sub-frame periods, and the plurality of sub-frame periods are turned on or off, and the sum of the lighting time during the one frame period is n (n is a natural number of 2 or more) bits. The first display mode for expressing the tone and the one-frame period are not divided into sub-frame periods, the one-frame period is turned on or off, and the sum of the lighting times during the one-frame period is a one-bit gradation. And a second mode for operating the display with a lower clock frequency and lower drive voltage than the first mode,
A method of driving a display device, wherein the first and second modes are controlled by the display controller.

In a method for driving a display device having a display and a display controller,
One frame period is divided into a plurality of sub-frame periods, and the plurality of sub-frame periods are turned on or off, and the sum of the lighting time during the one frame period is n (n is a natural number of 2 or more) bits. A first display mode for expressing a key,
The one-frame period is not divided into sub-frame periods, the one-frame period is turned on or off, a one-bit gray scale is expressed by the sum of the lighting times during the one-frame period, and the first A second mode having a longer frame period than the display mode and operating the display with a lower clock frequency and lower drive voltage than the first mode;
A method of driving a display device, wherein the first and second modes are controlled by the display controller.

In claim 8 or claim 9,
The display device has a frame memory, and performs display by writing and reading n (n is a natural number of 2 or more) bit data in the first display mode, and performs 1-bit data in the second display mode. A method for driving a display device, wherein display is performed by writing and reading data.

In any one of claims 8 to 10,
The display device has a light-emitting element for each pixel, a specific voltage is applied to the light-emitting element, and a voltage applied to the light-emitting element in the first display mode is a voltage applied to the light-emitting element in the second display mode. A method for driving a display device, which is higher than a voltage applied to an element.

In any one of claims 8 to 10,
The display device has a light-emitting element for each pixel, a specific current is applied to the light-emitting element, and a current applied to the light-emitting element in the first display mode is different from the light emission in the second display mode. A method for driving a display device, wherein the current is larger than a current applied to an element.

In any one of claims 8 to 12,
The method according to claim 1, wherein the first display mode includes three periods of a writing period, a display period, and an erasing period.

In any one of claims 8 to 13,
The method of driving a display device, wherein the display controller operates at a lower voltage than the first mode when using the second mode.

In any one of claims 1 to 14,
An electronic device using the display device or the method for driving the display device.