JP2004271577A - El display device - Google Patents

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JP2004271577A JP2003058284A JP2003058284A JP2004271577A JP 2004271577 A JP2004271577 A JP 2004271577A JP 2003058284 A JP2003058284 A JP 2003058284A JP 2003058284 A JP2003058284 A JP 2003058284A JP 2004271577 A JP2004271577 A JP 2004271577A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excellent picture display means in EL display. <P>SOLUTION: Signal lines 62a, 62b are connected with respective gate lines 64a, 64b for driving transistors in pixels by using an OR circuit 65. When the signal lines are made to be HI output, the gate lines become HI output because of the output from the signal line and the OR circuit. Thereby, it becomes possible to change the gate line in an arbitrary term by operating the signal line. By utilizing the signal line, the gate line which operates the transistor for lighting an EL element is controlled. Thereby, by changing the signal line, the lighting time of the EL element is operated and a delicate change of brightness is made possible. Further, by limiting an extent of the number of lighting scanning lines when the signal line is changed, the degradation of picture quality due to coupling can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の主として自発光で画像を表示するＥＬ表示装置と、このＥＬ表示装置の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５０は、従来のアクティブマトリクス方式有機ＥＬ表示パネルの一画素等価回路である（例えば、特許文献１参照。）。画素１６は発光素子であるＥＬ素子１５、第１のトランジスタ１１ａ、第２のトランジスタ１１ｂおよび蓄積容量１９からなる。発光素子１５は有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子である。本発明では、ＥＬ素子１５に電流を供給（制御）するトランジスタ１１ａを駆動用トランジスタと呼ぶ。また、図５０のトランジスタ１１ｂのように、スイッチとして動作するトランジスタをスイッチ用トランジスタと呼ぶ。
【０００３】
図５０の例では、Ｐチャンネル型のトランジスタ１１ａのソース端子（Ｓ）をＶｄｄ（電源電位）とし、ＥＬ素子１５のカソード（陰極）は接地電位（Ｖｋ）に接続される。一方、アノード（陽極）はトランジスタ１１ｂのドレイン端子（Ｄ）に接続されている。一方、Ｐチャンネル型のトランジスタ１１ａのゲート端子はゲート信号線１７ａに接続され、ソース端子はソース信号線１８に接続され、ドレイン端子は蓄積容量１９およびトランジスタ１１ａのゲート端子（Ｇ）に接続されている。
【０００４】
画素１６を動作させるために、まず、ゲート信号線１７ａを選択状態とし、ソース信号線１８に輝度情報を表す映像信号を印加する。すると、トランジスタ１１ａが導通し、蓄積容量１９が充電又は放電され、トランジスタ１１ｂのゲート電位は映像信号の電位に一致する。ゲート信号線１７ａを非選択状態とすると、トランジスタ１１ａがオフになり、トランジスタ１１ｂは電気的にソース信号線１８から切り離される。しかし、トランジスタ１１ａのゲート電位は蓄積容量１９によって安定に保持される。トランジスタ１１ａを介して発光素子１５に流れる電流は、トランジスタ１１ａのゲート／ソース端子間電圧Ｖｇｓに応じた値となり、発光素子１５はトランジスタ１１ａを通って供給される電流量に応じた輝度で発光し続ける。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４７６５９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＥＬ素子に流れる電流を小さくすると、流れる電流量の減少に応じて有機ＥＬ素子の発光量も落ちて暗くなる。しかし、電流量によって明るさを制御する方法だと、表示画像の内、低階調部においては、高階調部よりも微小電流で制御するために、階調を維持したまま明るさを変化させるのが困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、従来のＥＬ素子を用いたＥＬ表示装置のこの様な課題を考慮して、低階調部においても、階調を維持したまま明るさを変化させることが出来るＥＬ表示装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、マトリックス状に画素が配置されたＥＬ表示装置であって、
各画素に形成されたＥＬ素子（１５）と、
前記ＥＬ素子に印加する電流を供給する駆動用トランジスタ（１１ａ）と、
前記駆動用トランジスタのゲート端子に接続されたコンデンサ（１９）と、
前記コンデンサに電圧を印加する第１のトランジスタ素子（１１ｂ，１１ｃ）と、
前記ＥＬ素子に流す電流をオンオフする第２のトランジスタ素子（１１ｄ）と、
前記トランジスタ素子を選択するゲートドライバ回路（１２）と、
前記コンデンサに書き込む電圧を設定するソースドライバ回路（１４）とを具備し、
前記ゲートドライバ回路に前記第２のトランジスタ素子を強制的にＯＦＦにするための信号線（６２ａ，６２ｂ）を有するＥＬ表示装置である。
【０００９】
また、第２の本発明は、マトリックス状に配置されたＥＬ素子（１５）と、前記ＥＬ素子に電流を供給する薄膜トランジスタとを有するＥＬ表示装置であって、
前記ＥＬ表示装置がＳ本の水平操作線を有し、
Ｓ本のうちＮ本の水平操作線が点灯している状況において、０≦Ｎ／Ｓ≦１／４の場合、前記ＥＬ素子に流す電流をオンオフする第２のトランジスタ素子（１１ｄ）を、ゲートドライバ（１２）が有する信号線（６２ａ，６２ｂ）によりＯＦＦにする期間を作り、前記ＥＬ表示装置の明るさを調整する機能を有したＥＬ表示装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本明細書において各図面は理解を容易にまたは／および作図を容易にするため、省略または／および拡大縮小した箇所がある。たとえば、図１１に図示する表示パネルの断面図では封止膜１１１などを十分厚く図示している。一方、図１０において、封止フタ８５は薄く図示している。また、省略した箇所もある。たとえば、本発明の表示パネルなどでは、不要光の反射防止のための位相フィルムなどを省略していが、適時付加することが望ましい。以上のことは以下の図面に対しても同様である。また、同一番号または、記号等を付した箇所は同一もしくは類似の形態もしくは材料あるいは機能もしくは動作を有する。
【００１１】
なお、各図面等で説明した内容は特に断りがなくとも、他の実施例等と組み合わせることができる。たとえば、図８の表示パネルにタッチパネルなどを付加し、図１９、図４０から図４２に図示する情報表示装置とすることができる。また、拡大レンズ３９２を取り付けビデオカメラ（図４０など参照のこと）などに用いるビューファインダ（図３９を参照のこと）を構成することもできる。また、図４、図１５、図１８、図２１、図２３などで説明した本発明の駆動方法は、いずれの本発明の表示装置または表示パネルに適用することができる。つまり、本明細書で記載された駆動方法は本発明の表示パネルに適用することができる。また、本発明は各画素にトランジスタが形成されたアクティブマトリックス型表示パネルを主に説明するがこれに限定するものではなく、単純マトリックス型にも適用することができることはいうまでもない。
【００１２】
このように特に明細書中に例示されていなくとも、明細書、図面中で記載あるいは説明した事項、内容、仕様は、互いに組み合わせて請求項に記載することができる。すべての組み合わせについて明細書などで記述することは不可能であるからである。
【００１３】
近年、低消費電力でかつ高表示品質であり、更に薄型化が可能な表示パネルとして、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の複数をマトリクス状に配列して構成される有機ＥＬ表示パネルが注目されている。有機ＥＬ表示パネルは、図１０に示すように、画素電極としての透明電極１０５が形成されたガラス板７１（アレイ基板）上に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層などからなる少なくとも１層の有機機能層（ＥＬ層）１５、及び金属電極（反射膜）（カソード）１０６が積層されたものである。透明電極（画素電極）１０５である陽極（アノード）にプラス、金属電極（反射電極）１０６の陰極（カソード）にマイナスの電圧を加え、すなわち、透明電極１０５及び金属電極１０６間に直流を印加することにより、有機機能層（ＥＬ層）１５が発光する。良好な発光特性を期待することのできる有機化合物を有機機能層に使用することによって、ＥＬ表示パネルが実用に耐えうるものになっている。なお、本発明は有機ＥＬ表示パネルを例にして説明をするが、これに限定するものではなく、無機ＥＬパネルにも適用することができる。また、構造、回路などはＴＮ液晶表示パネル、ＳＴＮ液晶表示パネルなど、他の表示パネルにも適用できる事項がある。
【００１４】
以下、本発明のＥＬ表示パネルの製造方法および構造について詳しく説明をする。まず、アレイ基板７１に画素を駆動するトランジスタ１１を形成する。１つの画素は２個以上、好ましくは４個または５個のトランジスタで構成される。また、画素は電流プログラムされ、プログラムされた電流がＥＬ素子１５に供給される。通常、電流プログラムされた値は電圧値として蓄積容量１９に保持される。このトランジスタ１１の組み合わせなど画素構成については後に説明をする。次にトランジスタ１１に正孔注入電極としての画素電極を形成する。画素電極１０５はフォトリソグラフィーによりパターン化する。なお、トランジスタ１１の下層、あるいは上層にはトランジスタ１１に光入射することにより発生するホトコンダクタ現象（以後、ホトコンと呼ぶ）による画質劣化を防止するために、遮光膜を形成または配置する。
【００１５】
なお、電流プログラムとは、ソースドライバ回路１４からプログラム電流を画素に印加し（もしくは画素からソースドライバ回路１４に吸収し）、この電流に相当する信号値を画素に保持させるものである。この保持された信号値に対応する電流をＥＬ素子１５に流す（もしくは、ＥＬ素子１５から流し込む）。つまり、電流でプログラムし、プログラムされた電流に相当（対応）する電流をＥＬ素子１５に流すようにするものである。
【００１６】
一方、電圧プログラムとは、ソースドライバ回路１４からプログラム電圧を画素に印加し、この電圧に相当する信号値を画素に保持させるものである。この保持された電圧に対応する電流をＥＬ素子１５に流す。つまり、電圧でプログラムし、画素内で電圧を電流値に変換し、プログラムされた電圧に相当（対応）する電流をＥＬ素子１５に流すようにするものである。
【００１７】
まず、有機ＥＬ表示パネルに用いられるアクティブマトリックス方式は、１．特定の画素を選択し、必要な表示情報を与えられること。２、１フレーム期間を通じてＥＬ素子に電流を流すことができることという２つの条件を満足させなければならない。
【００１８】
この２つの条件を満足させるため、図５０に図示する従来の有機ＥＬの画素構成では、第１のトランジスタ１１ｂは画素を選択するためのスイッチング用トランジスタ、第２のトランジスタ１１ａはＥＬ素子（ＥＬ膜）１５に電流を供給するための駆動用トランジスタとする。
【００１９】
ここで液晶に用いられるアクティブマトリックス方式と比較すると、スイッチング用トランジスタ１１ｂは液晶用にも必要であるが、駆動用トランジスタ１１ａはＥＬ素子１５を点灯させるために必要である。この理由は液晶の場合は、電圧を印加することでオン状態を保持することができるが、ＥＬ素子１５の場合は、電流を流しつづけなければ画素１６の点灯状態を維持できないからである。
【００２０】
したがって、ＥＬ表示パネルでは電流を流し続けるためにトランジスタ１１ａをオンさせ続けなければならない。まず、走査線、データ線が両方ともオンになると、スイッチング用トランジスタ１１ｂを通してキャパシタ１９に電荷が蓄積される。このキャパシタ１９が駆動用トランジスタ１１ａのゲートに電圧を加え続けるため、スイッチング用トランジスタ１１ｂがオフになっても、電流供給線（Ｖｄｄ）から電流が流れつづけ、１フレーム期間にわたり画素１６をオンできる。
【００２１】
この構成を用いて階調を表示させる場合、駆動用トランジスタ１１ａのゲート電圧として階調に応じた電圧を印加する必要がある。したがって、駆動用トランジスタ１１ａのオン電流のばらつきがそのまま表示に現れる。
【００２２】
トランジスタのオン電流は単結晶で形成されたトランジスタであれば、きわめて均一であるが、安価なガラス基板に形成することのできる形成温度が４５０度以下の低温ポリシリ技術で形成した低温多結晶トタンジスタでは、そのしきい値のばらつきが±０．２Ｖ〜０．５Ｖの範囲でばらつきがある。そのため、駆動用トランジスタ１１ａを流れるオン電流がこれに対応してばらつき、表示にムラが発生する。これらのムラは、しきい値電圧のばらつきのみならず、トランジスタの移動度、ゲート絶縁膜の厚みなどでも発生する。また、トランジスタ１１の劣化によっても特性は変化する。なお、低温ポリシリコン技術に限定されるものではなく、プロセス温度が４５０度（摂氏）以上の高温ポリシリコン技術を用いて構成してもよく、また、固相（ＣＧＳ）成長させた半導体膜を用いてＴＦＴなどを形成したものをもちいてもよい。その他、有機ＴＦＴを用いたものであっても良い。また、アモルファスシリコン技術で形成したＴＦＴアレイを用いてパネルを構成する。なお、本明細書では低温ポリシリコン技術で形成したＴＦＴを主として説明する。しかし、ＴＦＴのバラツキが発生するなどの課題は他の方式でも同一である。
【００２３】
したがって、アナログ的に階調を表示させる方法では、均一な表示を得るために、デバイスの特性を厳密に制御する必要があり、現状の低温多結晶ポリシリコントランジスタではこのバラツキを所定範囲以内の抑えるというスペックを満足できない。この問題を解決するため、１画素内に４つ以上のトランジスタをもうけて、しきい値電圧のばらつきをコンデンサにより補償させて均一な電流を得る方法、定電流回路を１画素ごとに形成し電流の均一化を図る方法などが考えられる。
【００２４】
しかしながら、これらの方法は、プログラムされる電流がＥＬ素子１５を通じてプログラムされるため電流経路が変化した場合に電源ラインに接続されるスイッチングトランジスタに対し駆動電流を制御するトランジスタがソースフォロワとなり駆動マージンが狭くなる。したがって、駆動電圧が高くなるという課題を有する。
【００２５】
また、電源に接続するスイッチングトランジスタをインピーダンスの低い領域で使用する必要があり、この動作範囲がＥＬ素子１５の特性変動により影響を受けるという課題もある。その上、飽和領域における電圧電流特性に、キンク電流が発生する場合、トランジスタのしきい値電圧の変動が発生した場合、記憶された電流値が変動するとう課題もある。
【００２６】
本発明のＥＬ素子構造は、上記課題に対して、ＥＬ素子１５に流れる電流を制御するトランジスタ１１が、ソースフォロワ構成とならず、かつそのトランジスタにキンク電流があっても、キンク電流の影響を最小に抑えることが出来て記憶される電流値の変動を小さくすることが出来る構成である。
【００２７】
本発明のＥＬ表示装置の画素構造は、具体的には図１に示すように単位画素が最低４つからなる複数のトランジスタ１１ならびにＥＬ素子により形成される。なお、画素電極はソース信号線と重なるように構成する。つまり、ソース信号線１８上に絶縁膜あるいはアクリル材料からなる平坦化膜を形成して絶縁し、この絶縁膜上に画素電極１０５を形成する。このようにソース信号線１８上に画素電極を重ねる構成をハイアパーチャ（ＨＡ）構造と呼ぶ。
【００２８】
ゲート信号線（第１の走査線）１７ａをアクティブ（ＯＮ電圧を印加）とすることによりＥＬ素子１５駆動用のトランジスタ（トランジスタあるいはスイッチング素子）１１ａおよびトランジスタ（トランジスタあるいはスイッチング素子）１１ｃを通して、前記ＥＬ素子１５に流すべき電流値をソースドライバ回路１４から流す。また、トランジスタ１１ａのゲートとドレイン間を短絡するようにトランジスタ１１ｂがゲート信号線１７ａアクティブ（ＯＮ電圧を印加）となることにより開くと共に、トランジスタ１１ａのゲートとソース間に接続されたコンデンサ（キャパシタ、蓄積容量、付加容量）１９に、前記電流値を流すようにトランジスタ１１ａのゲート電圧（あるいはドレイン電圧）を記憶する（図３（ａ）を参照のこと）。
【００２９】
なお、トランジスタ１１ａのソース（Ｓ）−ゲート（Ｇ）間容量（コンデンサ）１９は０．２ｐＦ以上の容量とすることが好ましい。他の構成として、別途、コンデンサ１９を形成する構成も例示される。つまり、コンデンサ電極レイヤーとゲート絶縁膜およびゲートメタルから蓄積容量を形成する構成である。トランジスタ１１ｃのリークによる輝度低下を防止する観点、表示動作を安定化させるための観点からはこのように別途コンデンサを構成するほうが好ましい。なお、コンデンサ（蓄積容量）１９の大きさは、０．２ｐＦ以上２ｐＦ以下とすることがよく、中でもコンデンサ（蓄積容量）１９の大きさは、０．４ｐＦ以上１．２ｐＦ以下とすることがよい。
【００３０】
なお、コンデンサ１９は隣接する画素間の非表示領域におおむね形成することがこのましい。一般的に、フルカラー有機ＥＬ１５を作成する場合、有機ＥＬ層１５をメタルマスクによるマスク蒸着で形成するためマスク位置ずれによるＥＬ層の形成位置が発生する。位置ずれが発生すると各色の有機ＥＬ層１５（１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ）が重なる危険性がある。そのため、各色の隣接する画素間の非表示領域は１０μ以上離れなければならない。この部分は発光に寄与しない部分となる。したがって、蓄積容量１９をこの領域に形成することは開口率向上のために有効な手段となる。
【００３１】
なお、メタルマスクは磁性体で作製し、基板７１の裏面から磁石でメタルマスクを磁力で吸着する。磁力により、メタルマスクは基板と隙間なく密着する。以上の製造方法に関する事項は、本発明の他の製造方法にも適用される。
【００３２】
次に、ゲート信号線１７ａを非アクティブ（ＯＦＦ電圧を印加）、ゲート信号線１７ｂをアクティブとして、電流の流れる経路を前記第１のトランジスタ１１ａ並びにＥＬ素子１５に接続されたトランジスタ１１ｄならびに前記ＥＬ素子１５を含む経路に切り替えて、記憶した電流を前記ＥＬ素子１５に流すように動作する（図３（ｂ）を参照のこと）。
【００３３】
この回路は１画素内に４つのトランジスタ１１を有しており、トランジスタ１１ａ のゲートはトランジスタ１１ｂのソースに接続されている。また、トランジスタ１１ｂおよびトランジスタ１１ｃのゲートはゲート信号線１７ａに接続されている。トランジスタ１１ｂのドレインはトランジスタ１１ｃのソースならびにトランジスタ１１ｄのソースに接続され、トランジスタ１１ｃのドレインはソース信号線１８に接続されている。トランジスタ１１ｄのゲートはゲート信号線１７ｂに接続され、トランジスタ１１ｄのドレインはＥＬ素子１５のアノード電極に接続されている。
【００３４】
なお、図１ではすべてのトランジスタはＰチャンネルで構成している。Ｐチャンネルは多少Ｎチャンネルのトランジスタに比較してモビリティが低いが、耐圧が大きくまた劣化も発生しにくいので好ましい。しかし、本発明はＥＬ素子構成をＰチャンネルで構成することのみに限定するものではない。Ｎチャンネルのみで構成してもよい。また、ＮチャンネルとＰチャンネルの両方を用いて構成してもよい。
【００３５】
なお、図１においてトランジスタ１１ｃ、１１ｂは同一の極性で構成し、かつＮチャンネルで構成し、トランジスタ１１ａ、１１ｄはＰチャンネルで構成することが好ましい。一般的にＰチャンネルトランジスタはＮチャンネルトランジスタに比較して、信頼性が高い、キンク電流が少ないなどの特長があり、電流を制御することによって目的とする発光強度を得るＥＬ素子１５に対しては、トランジスタ１１ａをＰチャンネルにする効果が大きい。最適には画素を構成するＴＦＴ１１をすべてＰチャンネルで形成し、内蔵ゲートドライバ１２もＰチャンネルで形成することが好ましい。このようにアレイをＰチャンネルのみのＴＦＴで形成することにより、マスク枚数が５枚となり、低コスト化、高歩留まりかを実現できる。
【００３６】
以下、さらに本発明の理解を容易にするために、本発明のＥＬ素子構成について図３を用いて説明する。本発明のＥＬ素子構成は２つのタイミングにより制御される。第１のタイミングは必要な電流値を記憶させるタイミングである。このタイミングでトランジスタ１１ｂならびにトランジスタ１１ｃがＯＮすることにより、等価回路として図３（ａ）となる。ここで、信号線より所定の電流Ｉｗが書き込まれる。これによりトランジスタ１１ａはゲートとドレインが接続された状態となり、このトランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｃを通じて電流Ｉｗが流れる。従って、トランジスタ１１ａのゲートーソースの電圧はＩ１が流れるような電圧Ｖ１となる。
【００３７】
第２のタイミングはトランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｃが閉じ、トランジスタ１１ｄが開くタイミングであり、そのときの等価回路は図３（ｂ）となる。トランジスタ１１ａのソース−ゲート間の電圧は保持されたままとなる。この場合、トランジスタ１１ａは常に飽和領域で動作するため、Ｉｗの電流は一定となる。
【００３８】
このように動作させると、図５に図示するようになる。つまり、図５（ａ）の５１ａは表示画面５０における、ある時刻での電流プログラムされている画素（行）（書き込み画素行）を示している。この画素（行）５１ａは、図５（ｂ）に図示するように非点灯（非表示画素（行））とする。他の、画素（行）は表示画素（行）５３とする（非画素５３のＥＬ素子１５には電流が流れ、ＥＬ素子１５が発光している）。
【００３９】
図１の画素構成の場合、図３（ａ）に示すように、電流プログラム時は、プログラム電流Ｉｗがソース信号線１８に流れる。この電流Ｉｗがトランジスタ１１ａを流れ、Ｉｗを流す電流が保持されるように、コンデンサ１９に電圧設定（プログラム）される。このとき、トランジスタ１１ｄはオープン状態（オフ状態）である。
【００４０】
次に、ＥＬ素子１５に電流を流す期間は図３（ｂ）のように、トランジスタ１１ｃ、１１ｂがオフし、トランジスタ１１ｄが動作する。つまり、ゲート信号線１７ａにオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、トランジスタ１１ｂ、１１ｃがオフする。一方、ゲート信号線１７ｂにオン電圧（Ｖｇｌ）が印加され、トランジスタ１１ｄがオンする。
【００４１】
このタイミングチャートを図４に図示する。なお、図４などにおいて、括弧内の添え字（たとえば、（１）など）は画素行の番号を示している。つまり、ゲート信号線１７ａ（１）とは、画素行（１）のゲート信号線１７ａを示している。また、図４の上段の＊Ｈとは、水平走査期間を示している。つまり、１Ｈとは第１番目の水平走査期間である。なお、以上の事項は、説明を容易にするためであって、限定（１Ｈの番号、１Ｈ周期、画素行番号の順番など）するものではない。
【００４２】
図４でわかるように、各選択された画素行（選択期間は、１Ｈとしている）において、ゲート信号線１７ａにオン電圧が印加されている時には、ゲート信号線１７ｂにはオフ電圧が印加されている。また、この期間は、ＥＬ素子１５には電流が流れていない（非点灯状態）。選択されていない画素行において、ゲート信号線１７ａにオフ電圧が印加され、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧が印加されている。また、この期間は、ＥＬ素子１５に電流が流れている（点灯状態）。
【００４３】
なお、トランジスタ１１ａのゲートとトランジスタ１１ｃのゲートは同一のゲート信号線１１ａに接続している。しかし、トランジスタ１１ａのゲートとトランジスタ１１ｃのゲートとを異なるゲート信号線１１に接続してもよい。１画素のゲート信号線は３本となる（図１の構成は２本である）。トランジスタ１１ｂのゲートのＯＮ／ＯＦＦタイミングとトランジスタ１１ｃのゲートのＯＮ／ＯＦＦタイミングを個別に制御することにより、トランジスタ１１ａのばらつきによるＥＬ素子１５の電流値バラツキをさらに低減することができる。
【００４４】
ゲート信号線１７ａとゲート信号線１７ｂとを共通にし、トランジスタ１１ｃと１１ｄが異なった導電型（ＮチャンネルとＰチャンネル）とすると、駆動回路の簡略化、ならびに画素の開口率を向上させることが出来る。
【００４５】
このように構成すれば本発明の動作タイミングとしては信号線からの書きこみ経路がオフになる。すなわち所定の電流が記憶される際に、電流の流れる経路に分岐があると正確な電流値がトランジスタ１１ａのソース（Ｓ）−ゲート（Ｇ）間容量（コンデンサ）に記憶されない。トランジスタ１１ｃとトランジスタ１１ｄを異なった導電形にすることにより、お互いの閾値を制御することによって走査線の切り替わりのタイミングで必ずトランジスタ１１ｃがオフしたのちに、トランジスタ１１ｄがオンすることが可能になる。
【００４６】
本特許の発明の目的は、トランジスタ特性のばらつきが表示に影響を与えない回路構成を提案するものであり、そのために４トランジスタ以上が必要である。これらのトランジスタ特性により、回路定数を決定する場合、４つのトランジスタの特性がそろわなければ、適切な回路定数を求めることが困難である。レーザー照射の長軸方向に対して、チャンネル方向が水平の場合と垂直の場合では、トランジスタ特性の閾値と移動度が異なって形成される。なお、どちらの場合もばらつきの程度は同じである。水平方向と、垂直方向では移動度、閾値のあたいの平均値が異なる。したがって、画素を構成するすべてのトランジスタのチャンネル方向は同一であるほうが望ましい。
【００４７】
ＥＬ素子１５に流す電流を設定する時、トランジスタ１１ａに流す信号電流をＩｗ、その結果トランジスタ１１ａに生ずるゲートーソース間電圧をＶｇｓとする。書き込み時はトランジスタ１１ｄによってトランジスタ１１ａのゲート・ドレイン間が短絡されているので、トランジスタ１１ａは飽和領域で動作する。よって、Ｉｗは、以下の式で与えられる。
【００４８】
Ｉｗ＝（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ１）２ ・ μ１・Ｃｏｘ１・Ｗ１／Ｌ１／２… （１）
ここで、Ｃｏｘは単位面積当たりのゲート容量であり、Ｃｏｘ＝ε０・εｒ／ｄで与えられる。Ｖｔｈはトランジスタの閾値、μはキャリアの移動度、Ｗはチャンネル幅、Ｌはチャンネル長、ε０は真空の移動度、εｒはゲート絶縁膜の比誘電率を示し、ｄはゲート絶縁膜の厚みである。
【００４９】
ＥＬ素子１５に流れる電流をＩｄｄとすると、Ｉｄｄは、ＥＬ素子１５と直列に接続されるトランジスタ１ｂによって電流レベルが制御される。本発明では、そのゲートーソース間電圧が（１）式のＶｇｓに一致するので、トランジスタ１ｂが飽和領域で動作すると仮定すれば、以下の式が成り立つ。
【００５０】
Ｉｄｒｖ＝（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ２）２ ・μ２・Ｃｏｘ２・Ｗ２／Ｌ２／２ … （２）
絶縁ゲート電界効果型の薄膜トランジスタ（トランジスタ）が飽和領域で動作するための条件は、Ｖｄｓをドレイン・ソース間電圧として、一般に以下の式で与えられる。
【００５１】
｜Ｖｄｓ｜＞｜Ｖｇｓ−Ｖｔｈ｜ … （３）
ここで、トランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｂは、小さな画素内部に近接して形成されるため、大略μ１＝μ２及びＣｏｘ１＝Ｃｏｘ２であり、特に工夫を凝らさない限り、Ｖｔｈ１＝Ｖｔｈ２と考えられる。すると、このとき（１）式及び（２）式から容易に以下の式が導かれる。
【００５２】
Ｉｄｒｖ／Ｉｗ＝（Ｗ２／Ｌ２）／（Ｗ１／Ｌ１） … （４）
ここで注意すべき点は、（１）式及び（２）式において、μ、Ｃｏｘ、Ｖｔｈの値自体は、画素毎、製品毎、あるいは製造ロット毎にばらつくのが普通であるが、（４）式はこれらのパラメータを含まないので、Ｉｄｒｖ／Ｉｗの値はこれらのばらつきに依存しないということである。
【００５３】
仮にＷ１＝Ｗ２、Ｌ１＝Ｌ２と設計すれば、Ｉｄｒｖ／Ｉｗ＝１、すなわちＩｗとＩｄｒｖが同一の値となる。すなわちトランジスタの特性ばらつきによらず、ＥＬ素子１５に流れる駆動電流Ｉｄｄは、正確に信号電流Ｉｗと同一になるので、結果としてＥＬ素子１５の発光輝度を正確に制御できる。
【００５４】
以上の様に、駆動用トランジスタ１１ａのＶｔｈ１と駆動用トランジスタ１１ｂのＶｔｈ２は基本的に同一である為、両トランジスタお互いにの共通電位にあるゲートに対してカットオフレベルの信号電圧が印加されると、トランジスタ１１ａ及びトランジスタ１１ｂ共に非導通状態になるはずである。ところが、実際には画素内でもパラメータのばらつきなどの要因により、Ｖｔｈ１よりもＶｔｈ２が低くなってしまうことがある。この時には、駆動用トランジスタ１１ｂにサブスレッショルドレベルのリーク電流が流れる為、ＥＬ素子１５は微発光を呈する。この微発光により画面のコントラストが低下し表示特性が損なわれる。
【００５５】
本発明では特に、駆動用トランジスタ１１ｂの閾電圧Ｖｔｈ２が画素内で対応する駆動用トランジスタ１１ａの閾電圧Ｖｔｈ１より低くならない様に設定している。例えば、トランジスタ１１ｂのゲート長Ｌ２をトランジスタ１１ａのゲート長Ｌ１よりも長くして、これらの薄膜トランジスタのプロセスパラメータが変動しても、Ｖｔｈ２がＶｔｈ１よりも低くならない様にする。これにより、微少な電流リークを抑制することが可能である。以上の事項は図１のトランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｄの関係にも適用される。
【００５６】
図２７に示すように、信号電流が流れる駆動用トランジスタ１１ａ、ＥＬ素子１５等からなる発光素子に流れる駆動電流を制御する駆動用トランジスタ１１ｂの他、ゲート信号線１７ａ１の制御によって画素回路とデータ線ｄａｔａとを接続もしくは遮断する取込用トランジスタ１１ｃ、ゲート信号線１７ａ２の制御によって書き込み期間中にトランジスタ１１ａのゲート・ドレインを短絡するスイッチ用トランジスタ１１ｄ、トランジスタ１１ａのゲート−ソース間電圧を書き込み終了後も保持するための容量Ｃ１９および発光素子としてのＥＬ素子１５などから構成される。
【００５７】
図２７でトランジスタ１１ｃ、１１ｄはＮチャンネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）、その他のトランジスタはＰチャンネルＭＯＳ（ＰＭＯＳ）で構成しているが、これは一例であって、必ずしもこの通りである必要はない。容量Ｃは、その一方の端子をトランジスタ１１ａのゲートに接続され、他方の端子はＶｄｄ（電源電位）に接続されているが、Ｖｄｄに限らず任意の一定電位でも良い。ＥＬ素子１５のカソード（陰極）は接地電位に接続されている。したがって、以上の事項は図１などにも適用されることは言うまでもない。
【００５８】
なお、図１などのＶｄｄ電圧はトランジスタ１１ｂのオフ電圧（トランジスタがＰチャンネル時）よりも低くすることが好ましい。具体的には、Ｖｇｈ（ゲートのオフ電圧）は少なくともＶｄｄ−０．５（Ｖ）よりの高くするべきである。これよりも低いとトランジスタのオフリークが発生し、レーザーアニ−ルのショットムラが目立つようになる。また、Ｖｄｄ＋４（Ｖ）よりも低くすべきである。あまりにも高いと逆にオフリーク量が増加する。
【００５９】
したがって、ゲートのオフ電圧（図１ではＶｇｈ、つまり、電源電圧に近い電圧側）は、電源電圧（図１ではＶｄｄ）は、よりも−０．５（Ｖ）以上＋４（Ｖ）以下とすべきである。さらに好ましくは、電源電圧（図１ではＶｄｄ）は、よりも０（Ｖ）以上＋２（Ｖ）以下とすべきである。つまり、ゲート信号線に印加するトランジスタのオフ電圧は、十分オフになるようにする。トランジスタがＮチャンネルの場合は、Ｖｇｌがオフ電圧となる。したがって、ＶｇｌはＧＮＤ電圧に対して−４（Ｖ）以上０．５（Ｖ）以下の範囲となるようにする。さらに好ましくは−２（Ｖ）以上０（Ｖ）以下の範囲することが好ましい。
【００６０】
以上の事項は、図１の電流プログラムの画素構成について述べたが、これに限定するものではなく、電圧プログラムの画素構成にも適用できることは言うまでもない。なお、電圧プログラムのＶｔオフセットキャンセルは、Ｒ、Ｇ、Ｂごとに個別に補償することが好ましい。
【００６１】
駆動用トランジスタ１１ｂは、コンデンサ１９に保持された電圧レベルをゲートに受け入れそれに応じた電流レベルを有する駆動電流はチャネルを介してＥＬ素子１５に流す。トランジスタトランジスタ１１ａのゲートとトランジスタトランジスタ１１ｂのゲートとが直接に接続されてカレントミラー回路を構成し、信号電流Ｉｗの電流レベルと駆動電流の電流レベルとが比例関係となる様にしている。
【００６２】
トランジスタ１１ｂは飽和領域で動作し、そのゲートに印加された電圧レベルと閾電圧との差に応じた駆動電流をＥＬ素子１５に流す。
【００６３】
トランジスタ１１ｂは、その閾電圧が画素内で対応するランジスタ１１ａの閾電圧より低くならない様に設定されている。具体的には、トランジスタ１１ｂは、そのゲート長がトランジスタ１１ａのゲート長より短くならない様に設定されている。あるいは、トランジスタ１１ｂは、そのゲート絶縁膜が画素内で対応するトランジスタ１１ａのゲート絶縁膜より薄くならないように設定しても良い。
【００６４】
あるいは、トランジスタ１１ｂは、そのチャネルに注入される不純物濃度を調整して、閾電圧が画素内で対応するトランジスタ１１ａの閾電圧より低くならない様に設定してもよい。仮に、トランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｂの閾電圧が同一となる様に設定した場合、共通接続されたトランジスタのゲートにカットオフレベルの信号電圧が印加されると、トランジスタ１１ａ及びトランジスタ１１ｂは両方共オフ状態になるはずである。ところが、実際には画素内にも僅かながらプロセスパラメータのばらつきがあり、トランジスタ１１ａの閾電圧よりトランジスタ１１ｂの閾電圧が低くなる場合がある。
【００６５】
この時には、カットオフレベル以下の信号電圧でもサブスレッショルドレベルの微弱電流が駆動用トランジスタ１１ｂに流れる為、ＥＬ素子１５は微発光し画面のコントラスト低下が現れる。そこで、トランジスタ１１ｂのゲート長をトランジスタ１１ａのゲート長よりも長くしている。これにより、トランジスタ１１のプロセスパラメータが画素内で変動しても、トランジスタ１１ｂの閾電圧がトランジスタ１１ａの閾電圧よりも低くならない様にする。
【００６６】
ゲート長Ｌが比較的短い短チャネル効果領域Ａでは、ゲート長Ｌの増加に伴いＶｔｈが上昇する。一方、ゲート長Ｌが比較的大きな抑制領域Ｂではゲート長Ｌに関わらずＶｔｈはほぼ一定である。この特性を利用して、トランジスタ１１ｂのゲート長をトランジスタ１１ａのゲート長よりも長くしている。例えば、トランジスタ１１ａのゲート長が７μｍの場合、トランジスタ１１ｂのゲート長を１０μｍ程度にする。
【００６７】
トランジスタ１１ａのゲート長が短チャネル効果領域Ａに属する一方、トランジスタ１１ｂのゲート長が抑制領域Ｂに属する様にしても良い。これにより、トランジスタ１１ｂにおける短チャネル効果を抑制することができるとともに、プロセスパラメータの変動による閾電圧低減を抑制可能である。以上により、トランジスタ１１ｂに流れるサブスレッショルドレベルのリーク電流を抑制してＥＬ素子１５の微発光を抑え、コントラスト改善に寄与可能である。
【００６８】
このようにして作製した図１、図２、図２７などで説明したＥＬ表示素子１５に直流電圧を印加し、１０ｍＡ／ｃｍ２の一定電流密度で連続駆動させた。ＥＬ構造体は、７．０Ｖ 、２００ｃｄ／ｃｍ２の緑色（発光極大波長λｍａｘ ＝４６０ｎｍ）の発光が確認できた。青色発光部は、輝度１００ｃｄ／ｃｍ２ で、色座標がｘ＝０．１２９、ｙ＝０．１０５、緑色発光部は、輝度２００ｃｄ／ｃｍ２ で、色座標がｘ＝０．３４０、ｙ＝０．６２５、赤色発光部は、輝度１００ｃｄ／ｃｍ２ で、色座標がｘ＝０．６４９、ｙ＝０．３３８の発光色が得られた。
【００６９】
フルカラー有機ＥＬ表示パネルでは、開口率の向上が重要な開発課題になる。開口率を高めると光の利用効率が上がり、高輝度化や長寿命化につながるためである。開口率を高めるためには、有機ＥＬ層からの光を遮るトランジスタの面積を小さくすればよい。低温多結晶Ｓｉ−トランジスタはアモルファスシリコンに比較して１０−１００倍の性能を持ち、電流の供給能力が高いため、トランジスタの大きさを非常に小さくできる。したがって、有機ＥＬ表示パネルでは、画素トランジスタ、周辺駆動回路を低温ポリシリコン技術、高温ポリシリコン技術で作製することが好ましい。もちろん、アモルファスシリコン技術で形成してもよいが画素開口率はかなり小さくなってしまう。
【００７０】
ゲートドライバ回路１２あるいはソースドライバ回路１４などの駆動回路をガラス基板７１上に形成することにより、電流駆動の有機ＥＬ表示パネルで特に問題になる抵抗を下げることができる。ＴＣＰの接続抵抗がなくなるうえに、ＴＣＰ接続の場合に比べて電極からの引き出し線が２〜３ｍｍ短くなり配線抵抗が小さくなる。さらに、ＴＣＰ接続のための工程がなくなる、材料コストが下がるという利点があるとする。
【００７１】
次に、本発明のＥＬ表示パネルあるいはＥＬ表示装置について説明をする。図６はＥＬ表示装置の回路を中心とした説明図である。画素１６がマトリックス状に配置または形成されている。各画素１６には各画素の電流プログラムを行う電流を出力するソースドライバ回路１４が接続されている。ソースドライバ回路１４の出力段は映像信号のビット数に対応したカレントミラー回路が形成されている（後に説明する）。たとえば、６４階調であれば、６３個のカレントミラー回路が各ソース信号線に形成され、これらのカレントミラー回路の個数を選択することにより所望の電流をソース信号線１８に印加できるように構成されている。
【００７２】
なお、１つのカレントミラー回路の最小出力電流は１０ｎＡ以上５０ｎＡにしている。特にカレントミラー回路の最小出力電流は１５ｎＡ以上３５ｎＡにすることがよい。ドライバＩＣ１４内のカレントミラー回路を構成するトランジスタの精度を確保するためである。
【００７３】
また、ソース信号線１８の電荷を強制的に放出または充電するプリチャージあるいはディスチャージ回路を内蔵する。ソース信号線１８の電荷を強制的に放出または充電するプリチャージあるいはディスチャージ回路の電圧（電流）出力値は、Ｒ、Ｇ、Ｂで独立に設定できるように構成することが好ましい。ＥＬ素子１５の閾値がＲＧＢでことなるからである。
【００７４】
以上に説明した画素構成、アレイ構成、パネル構成などは、以下に説明する構成、方法、装置に適用されることは言うまでもない。また、以下に説明する構成、方法、装置は、すでに説明した画素構成、アレイ構成、パネル構成などが適用されることは言うまでもない。
【００７５】
ゲートドライバ１２はゲート信号線１７ａ用のシフトレジスタ回路６１ａと、ゲート信号線１７ｂ用のシフトレジスタ回路６１ｂとを内蔵する。各シフトレジスタ回路６１は正相と負相のクロック信号（ＣＬＫｘＰ、ＣＬＫｘＮ）、スタートパルス（ＳＴｘ）で制御される。その他、ゲート信号線の出力、非出力を制御するイネーブル（ＥＮＡＢＬ）信号、シフト方向を上下逆転するアップダウン（ＵＰＤＷＭ）信号を付加することが好ましい。他に、スタートパルスがシフトレジスタにシフトされ、そして出力されていることを確認する出力端子などを設けることが好ましい。なお、シフトレジスタのシフトタイミングはコントロールＩＣ８１からの制御信号で制御される。また、外部データのレベルシフトを行うレベルシフト回路を内蔵する。また、検査回路を内蔵する。
【００７６】
図８は本発明の表示装置の信号、電圧の供給の構成図あるいは表示装置の構成図である。コンとロールＩＣ８１からソースドライバ回路１４ａに供給する信号（電源配線、データ配線など）はフレキシブル基板８４を介して供給する。
【００７７】
図８ではゲートドライバ１２の制御信号はコントロールＩＣで発生させ、ソースドライバ１４でいったん、レベルシフトを行った後、ゲートドライバ１２に印加している。ソースドライバ１４の駆動電圧は４〜８（Ｖ）であるから、コントロールＩＣ８１から出力された３．３（Ｖ）振幅の制御信号を、ゲートドライバ１２が受け取れる５（Ｖ）振幅に変換することができる。
【００７８】
以下、図１の画素構成について、その駆動方法について説明をする。図１に示すように、ゲート信号線１７ａは行選択期間に導通状態（ここでは図１のトランジスタ１１がｐチャネルトランジスタであるためローレベルで導通となる）となり、ゲート信号線１７ｂは非選択期間時に導通状態とする。
【００７９】
ソース信号線１８には寄生容量（図示せず）が存在する。寄生容量は、ソース信号線１８とゲート信号線１７とのクロス部の容量、トランジスタ１１ｂ、１１ｃのチャンネル容量などにより発生する。
【００８０】
ソース信号線１８の電流値変化に要する時間ｔは浮遊容量の大きさをＣ、ソース信号線の電圧をＶ、ソース信号線に流れる電流をＩとするとｔ＝Ｃ・Ｖ／Ｉであるため電流値を１０倍大きくできることは電流値変化に要する時間が１０分の１近くまで短くできる。またはソース容量が１０倍になっても所定の電流値に変化できるということを示す。従って、短い水平走査期間内に所定の電流値を書きこむためには電流値を増加させることが有効である。
【００８１】
入力電流を１０倍にすると出力電流も１０倍となり、ＥＬの輝度が１０倍となるため所定の輝度を得るために、図１のトランジスタ１７ｄの導通期間を従来の１０分の１とし、発光期間を１０分の１とすることで、所定輝度を表示するようにした。
【００８２】
つまり、ソース信号線１８の寄生容量の充放電を十分に行い、所定の電流値を画素１６のトランジスタ１１ａにプログラムを行うためには、ソースドライバ１４から比較的大きな電流を出力する必要がある。しかし、このように大きな電流をソース信号線１８に流すとこの電流値が画素にプログラムされてしまい、所定の電流に対し大きな電流がＥＬ素子１５に流れる。たとえば、１０倍の電流でプログラムすれば、当然、１０倍の電流がＥＬ素子１５に流れ、ＥＬ素子１５は１０倍の輝度で発光する。所定の発光輝度にするためには、ＥＬ素子１５に流れる時間を１／１０にすればよい。このように駆動することにより、ソース信号線１８の寄生容量を十分に充放電できるし、所定の発光輝度を得ることができる。
【００８３】
なお、１０倍の電流値を画素のトランジスタ１１ａ（正確にはコンデンサ１９の端子電圧を設定している）に書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／１０にするとしたがこれは一例である。場合によっては、１０倍の電流値を画素のトランジスタ１１ａに書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／５にしてもよい。逆に１０倍の電流値を画素のトランジスタ１１ａに書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／２倍にする場合もあるであろう。
【００８４】
本発明は、画素への書き込み電流を所定値以外の値にし、ＥＬ素子１５に流れる電流を間欠状態にして駆動することに特徴がある。本明細書では説明を容易にするため、Ｎ倍の電流値を画素のトランジスタ１１に書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／Ｎ倍にするとして説明する。しかし、これに限定するものではなく、Ｎ１倍の電流値を画素のトランジスタ１１に書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／Ｎ２倍（Ｎ１とＮ２とは異なる）でもよいことは言うまでもない。なお、間欠する間隔は等間隔に限定するものではない。たとえば、ランダムでもよい（全体として、表示期間もしくは非表示期間が所定値（一定割合）となればよい）。また、ＲＧＢで異なっていてもよい。つまり、白（ホワイト）バランスが最適になるように、Ｒ、Ｇ、Ｂ表示期間もしくは非表示期間が所定値（一定割合）となるように調整（設定）すればよい。
【００８５】
また、説明を容易にするため、１／Ｎを１Ｆ（１フィールドまたは１フレーム）を基準にしてこの１Ｆを１／Ｎにするとして説明する。しかし、１画素行が選択され、電流値がプログラムされる時間（通常、１水平走査期間（１Ｈ））があるし、また、走査状態によっては誤差も生じる。したがって、以上の説明はあくまでも説明を容易にするための便宜状の問題だけであり、これに限定するものではない。
【００８６】
有機（無機）ＥＬ表示装置は、ＣＲＴのように電子銃で線表示の集合として画像を表示するディスプレイとは表示方法が基本的に異なる点にも課題がある。つまり、ＥＬ表示装置では、１Ｆ（１フィールドあるいは１フレーム）の期間の間は、画素に書き込んだ電流（電圧）を保持する。そのため、動画表示を行うと表示画像の輪郭ぼけが発生するという課題が発生する。
【００８７】
本発明では、１Ｆ／Ｎの期間の間だけ、ＥＬ素子１５に電流を流し、他の期間（１Ｆ（Ｎ−１）／Ｎ）は電流を流さない。この駆動方式を実施し画面の一点を観測した場合を考える。この表示状態では１Ｆごとに画像データ表示、黒表示（非点灯）が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表示（間欠表示）状態となる。動画データ表示を、この間欠表示状態でみると画像の輪郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現できる。つまり、ＣＲＴに近い動画表示を実現することができる。また、間欠表示を実現するが、回路のメインクロックは従来と変わらない。したがって、回路の消費電力が増加することもない。
【００８８】
液晶表示パネルの場合は、光変調をする画像データ（電圧）は液晶層に保持される。したがって、黒挿入表示を実施しようとすると液晶層に印加しているデータを書き換える必要がある。そのため、ソースドライバＩＣ１４の動作クロックを高くし、画像データを黒表示データとを交互にソース信号線１８に印加する必要がある。したがって、黒挿入（黒表示などの間欠表示）を実現しょうとすると回路のメインクロックをあげる必要がある。また、時間軸伸張を実施するための画像メモリも必要になる。
【００８９】
図１、図２、図２７などに示す本発明のＥＬ表示パネルの画素構成では、画像データはコンデンサ１９に保持されている。このコンデンサ１９の端子電圧に対応する電流をＥＬ素子１５に流す。したがって、画像データは液晶表示パネルのように光変調層に保持されているのではない。
【００９０】
本発明はスイッチングのトランジスタ１１ｄ、あるいはトランジスタ１１ｅなどをオンオフさせるだけでＥＬ素子１５に流す電流を制御する。つまり、ＥＬ素子１５に流れる電流Ｉｗをオフしても、画像データはそのままコンデンサ１９の保持されている。したがって、次のタイミングでスイッチング素子１１ｄなどをオンさせ、ＥＬ素子１５に電流を流せば、その流れる電流は前に流れていた電流値と同一である。本発明では黒挿入（黒表示などの間欠表示）を実現しょうとすると際においても回路のメインクロックをあげる必要がない。また、時間軸伸張を実施する必要もないための画像メモリも不要である。また、有機ＥＬ素子１５は電流を印加してから発光するまでの時間が短く高速応答である。そのため、動画表示に適し、さらに間欠表示を実施することのより従来のデータ保持型の表示パネル（液晶表示パネル、ＥＬ表示パネルなど）の問題である動画表示の問題を解決できる。
【００９１】
さらに、大型の表示装置でソース容量が大きくなる場合はソース電流を１０倍以上にしてやればよい。一般にソース電流値をＮ倍にした場合、ゲート信号線１７ｂ（トランジスタ１１ｄ）の導通期間を１Ｆ／Ｎとすればよい。これによりテレビ、モニター用の表示装置などにも適用が可能である。
【００９２】
以下、図面を参照しながら、本発明の駆動方法についてさらに詳しく説明をする。ソース信号線１８の寄生容量は、隣接したソース信号線１８間の結合容量、ソースドライブＩＣ（回路）１４のバッファ出力容量、ゲート信号線１７とソース信号線１８とのクロス容量などにより発生する。この寄生容量は通常１０ｐＦ以上となる。電圧駆動の場合は、ドライバＩＣ１４からは低インピーダンスで電圧がソース信号線１８に印加されるため、寄生容量が多少大きくとも駆動では問題とならない。
【００９３】
しかし、電流駆動では特に黒レベルの画像表示では５ｎＡ以下の微小電流で画素のコンデンサ１９をプログラムする必要がある。したがって、寄生容量が所定値以上の大きさで発生すると、１画素行にプログラムする時間（通常、１Ｈ以内、ただし、２画素行を同時に書き込む場合もあるので１Ｈ以内に限定されるものではない。）内に寄生容量を充放電することができない。１Ｈ期間で充放電できなれば、画素への書き込み不足となり、解像度がでない。
【００９４】
図１の画素構成の場合、図３（ａ）に示すように、電流プログラム時は、プログラム電流Ｉｗがソース信号線１８に流れる。この電流Ｉｗがトランジスタ１１ａを流れ、Ｉｗを流す電流が保持されるように、コンデンサ１９に電圧設定（プログラム）される。このとき、トランジスタ１１ｄはオープン状態（オフ状態）である。
【００９５】
次に、ＥＬ素子１５に電流を流す期間は図３（ｂ）のように、トランジスタ１１ｃ、１１ｂがオフし、トランジスタ１１ｄが動作する。つまり、ゲート信号線１７ａにオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、トランジスタ１１ｂ、１１ｃがオフする。一方、ゲート信号線１７ｂにオン電圧（Ｖｇｌ）が印加され、トランジスタ１１ｄがオンする。
【００９６】
今、電流Ｉ１が本来流す電流（所定値）のＮ倍であるとすると、図３（ｂ）のＥＬ素子１５に流れる電流もＩｗとなる。したがって、所定値の１０倍の輝度でＥＬ素子１５は発光する。つまり、図１２に図示するように、倍率Ｎを高くするほど、表示パネルの表示輝度Ｂも高くなる。したがって、倍率と輝度とは比例関係となる。逆には、１／Ｎと駆動することにより、輝度と倍率とは反比例の関係となる。
【００９７】
そこで、トランジスタ１１ｄを本来オンする時間（約１Ｆ）の１／Ｎの期間だけオンさせ、他の期間（Ｎ−１）／Ｎ期間はオフさせれば、１Ｆ全体の平均輝度は所定の輝度となる。この表示状態は、ＣＲＴが電子銃で画面を走査しているのと近似する。異なる点は、画像を表示している範囲が画面全体の１／Ｎ（全画面を１とする）が点灯している点である（ＣＲＴでは、点灯している範囲は１画素行（厳密には１画素である）。
【００９８】
本発明では、この１Ｆ／Ｎの画像表示領域５３が図１３（ｂ）に示すように画面５０の上から下に移動する。本発明では、１Ｆ／Ｎの期間の間だけ、ＥＬ素子１５に電流が流れ、他の期間（１Ｆ・（Ｎ−１）／Ｎ）は電流を流れない。したがって、各画素は間欠表示となる。しかし、人間の目には残像により画像が保持された状態となるので、全画面が均一に表示されているように見える。
【００９９】
なお、図１３に図示するように、書き込み画素行５１ａは非点灯表示５２ａとする。しかし、これは、図１、図２などの画素構成の場合である。図２７などで図示するカレントミラーの画素構成では、書き込み画素行５１ａは点灯状態としてもよい。しかし、本明細書では、説明を容易にするため、主として、図１の画素構成を例示して説明をする。また、図１３、図１６などの所定駆動電流Ｉｗよりも大きい電流でプログラムし、間欠駆動する駆動方法をＮ倍パルス駆動と呼ぶ。
【０１００】
この表示状態では１Ｆごとに画像データ表示、黒表示（非点灯）が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表示（間欠表示）状態となる。液晶表示パネル（本発明以外のＥＬ表示パネル）では、１Ｆの期間、画素にデータが保持されているため、動画表示の場合は画像データが変化してもその変化に追従することができず、動画ボケとなっていた（画像の輪郭ボケ）。しかし、本発明では画像を間欠表示するため、画像の輪郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現できる。つまり、ＣＲＴに近い動画表示を実現することができる。
【０１０１】
このタイミングチャートを図１４に図示する。なお、本発明などにおいて、特に断りがない時の画素構成は図１であるとする。図１４でわかるように、各選択された画素行（選択期間は、１Ｈとしている）において、ゲート信号線１７ａにオン電圧（Ｖｇｌ）が印加されている時（図１４（ａ）を参照）には、ゲート信号線１７ｂにはオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加されている（図１４（ｂ）を参照）。また、この期間は、ＥＬ素子１５には電流が流れていない（非点灯状態）。選択されていない画素行において、ゲート信号線１７ａにオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加されている。また、この期間は、ＥＬ素子１５に電流が流れている（点灯状態）。また、点灯状態では、ＥＬ素子１５は所定のＮ倍の輝度（Ｎ・Ｂ）で点灯し、その点灯期間は１Ｆ／Ｎである。したがって、１Ｆを平均した表示パネルの表示輝度は、（Ｎ・Ｂ）×（１／Ｎ）＝Ｂ（所定輝度）となる。
【０１０２】
図１５は、図１４の動作を各画素行に適用した実施例である。ゲート信号線１７に印加する電圧波形を示している。電圧波形はオフ電圧をＶｇｈ（Ｈレベル）とし、オン電圧をＶｇｌ（Ｌレベル）としている。（１）（２）などの添え字は選択している画素行番号を示している。
【０１０３】
図１５において、ゲート信号線１７ａ（１）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このプログラム電流は所定値のＮ倍（説明を容易にするため、Ｎ＝１０として説明する。もちろん、所定値とは画像を表示するデータ電流であるから、白ラスター表示などでない限り固定値ではない。）である。したがって、コンデンサ１９には１０倍に電流がトランジスタ１１ａに流れるようにプログラムされる。画素行（１）が選択されている時は、図１の画素構成ではゲート信号線１７ｂ（１）はオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ＥＬ素子１５には電流が流れない。
【０１０４】
１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（２）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このプログラム電流は所定値のＮ倍（説明を容易にするため、Ｎ＝１０として説明する）である。したがって、コンデンサ１９には１０倍に電流がトランジスタ１１ａに流れるようにプログラムされる。画素行（２）が選択されている時は、図１の画素構成ではゲート信号線１７ｂ（２）はオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ＥＬ素子１５には電流が流れない。しかし、先の画素行（１）のゲート信号線１７ａ（１）にはオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ゲート信号線１７ｂ（１）にはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加されるため、点灯状態となっている。
【０１０５】
次の１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（３）が選択され、ゲート信号線１７ｂ（３）はオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、画素行（３）のＥＬ素子１５には電流が流れない。しかし、先の画素行（１）（２）のゲート信号線１７ａ（１）（２）にはオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ゲート信号線１７ｂ（１）（２）にはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加されるため、点灯状態となっている。
【０１０６】
以上の動作を１Ｈの同期信号に同期して画像を表示していく。しかし、図１５の駆動方式では、ＥＬ素子１５には１０倍の電流が流れる。したがって、表示画面５０は約１０倍の輝度で表示される。もちろん、この状態で所定の輝度表示を行うためには、プログラム電流を１／１０にしておけばよいことは言うまでもない。しかし、１／１０の電流であれば寄生容量などにより書き込み不足が発生するため、高い電流でプログラムし、黒画面５２挿入により所定の輝度を得るのは本発明の基本的な主旨である。
【０１０７】
なお、本発明の駆動方法において、所定電流よりも高い電流がＥＬ素子１５に流れるようにし、ソース信号線１８の寄生容量を十分に充放電するという概念である。つまり、ＥＬ素子１５にＮ倍の電流を流さなくともよい。たとえば、ＥＬ素子１５に並列に電流経路を形成し（ダミーのＥＬ素子を形成し、このＥＬ素子は遮光膜を形成して発光させないなど）、ダミーＥＬ素子とＥＬ素子１５に分流して電流を流しても良い。たとえば、信号電流が０．２μＡのとき、プログラム電流を２．２μＡとして、トランジスタ１１ａには２．２μＡを流す。この電流のうち、信号電流０．２μＡをＥＬ素子１５に流して、２μＡをダミーのＥＬ素子に流すなどの方式が例示される。
【０１０８】
以上のように構成することにより、ソース信号線１８に流す電流をＮ倍に増加させることにより、駆動トランジスタ１１ａにＮ倍の電流が流れるようにプログラムすることができ、かつ、電流ＥＬ素子１５には、Ｎ倍よりは十分小さい電流をながることができることになる。以上の方法では、図５に図示するように、非点灯領域５２を設けることなく、全表示領域５０を画像表示領域５３とすることができる。
【０１０９】
図１３（ａ）は表示画像５０への書き込み状態を図示している。図１３（ａ）において、５１ａは書き込み画素行である。ソースドライバＩＣ１４から各ソース信号線１８にプログラム電流が供給される。なお、図１３などでは１Ｈ期間に書き込む画素行は１行である。しかし、何ら１Ｈに限定するのものではなく、０．５Ｈ期間でも、２Ｈ期間でもよい。また、ソース信号線１８にプログラム電流を書き込むとしたが、本発明は電流プログラム方式に限定するものではなく、ソース信号線１８に書き込まれるのは電圧である電圧プログラム方式でもよい。
【０１１０】
図１３（ａ）において、ゲート信号線１７ａが選択されるとソース信号線１８に流れる電流がトランジスタ１１ａにプログラムされる。この時、ゲート信号線１７ｂはオフ電圧が印加されＥＬ素子１５には電流が流れない。これは、ＥＬ素子１５側にトランジスタ１１ｄがオン状態であると、ソース信号線１８からＥＬ素子１５の容量成分が見え、この容量に影響されてコンデンサ１９に十分に正確な電流プログラムができなくなるためである。したがって、図１の構成を例にすれば、図１３（ｂ）で示すように電流を書き込まれている画素行は非点灯領域５２となる。
【０１１１】
今、Ｎ（ここでは、先に述べたようにＮ＝１０とする）倍の電流でプログラムしたとすれば、画面の輝度は１０倍になる。したがって、表示領域５０の９０％の範囲を非点灯領域５２とすればよい。したがって、画像表示領域の水平走査線がＱＣＩＦの２２０本（Ｓ＝２２０）とすれば、２２本と表示領域５３とし、２２０−２２＝１９８本を非表示領域５２とすればよい。一般的に述べれば、水平走査線（画素行数）をＳとすれば、Ｓ／Ｎの領域を表示領域５３とし、この表示領域５３をＮ倍の輝度で発光させる。そして、この表示領域５３を画面の上下方向に走査する。したがって、Ｓ（Ｎ−１）／Ｎの領域は非点灯領域５２とする。この非点灯領域は黒表示（非発光）である。また、この非発光部５２はトランジスタ１１ｄをオフさせることにより実現する。なお、Ｎ倍の輝度で点灯させるとしたが、当然のことながら明るさ調整、ガンマ調整によりＮ倍の値と調整することは言うまでもない。
【０１１２】
また、先の実施例で、１０倍の電流でプログラムしたとすれば、画面の輝度は１０倍になり、表示領域５０の９０％の範囲を非点灯領域５２とすればよいとした。しかし、これは、ＲＧＢの画素を共通に非点灯領域５２とすることに限定するものではない。例えば、Ｒの画素は、１／８を非点灯領域５２とし、Ｇの画素は、１／６を非点灯領域５２とし、Ｂの画素は、１／１０を非点灯領域５２と、それぞれの色により変化させてもよい。また、ＲＧＢの色で個別に非点灯領域５２（あるいは点灯領域５３）を調整できるようにしてもよい。これらを実現するためには、Ｒ、Ｇ、Ｂで個別のゲート信号線１７ｂが必要になる。しかし、以上のＲＧＢの個別調整を可能にすることにより、ホワイトバランスを調整することが可能になり、各階調において色のバランス調整が容易になる。
【０１１３】
図１３（ｂ）に図示するように、書き込み画素行５１ａを含む画素行が非点灯領域５２とし、書き込み画素行５１ａよりも上画面のＳ／Ｎ（時間的には１Ｆ／Ｎ）の範囲を表示領域５３とする（書き込み走査が画面の上から下方向の場合、画面を下から上に走査する場合は、その逆となる）。画像表示状態は、表示領域５３が帯状になって、画面の上から下に移動する。
【０１１４】
図１３の表示では、１つの表示領域５３が画面の上から下方向に移動する。フレームレートが低いと、表示領域５３が移動するのが視覚的に認識される。特に、まぶたを閉じた時、あるいは顔を上下に移動させた時などに認識されやすくなる。
【０１１５】
この課題に対しては、図１６に図示するように、表示領域５３を複数に分割するとよい。この分割された総和がＳ（Ｎ−１）／Ｎの面積となれば、図１３の明るさと同等になる。なお、分割された表示領域５３は等しく（等分に）する必要はない。また、分割された非表示領域５２も等しくする必要はない。
【０１１６】
以上のように、表示領域５３を複数に分割することにより画面のちらつきは減少する。したがって、フリッカの発生はなく、良好な画像表示を実現できる。なお、分割はもっと細かくしてもよい。しかし、分割すればするほど動画表示性能は低下する。
【０１１７】
図１７はゲート信号線１７の電圧波形およびＥＬの発光輝度を図示している。図１７デ明らかなように、ゲート信号線１７ｂをＶｇｌにする期間（１Ｆ／Ｎ）を複数に分割（分割数Ｋ）している。つまり、Ｖｇｌにする期間は１Ｆ／（Ｋ／Ｎ）の期間をＫ回実施する。このように制御すれば、フリッカの発生を抑制でき、低フレームレートの画像表示を実現できる。また、この画像の分割数も可変できるように構成することが好ましい。たとえば、ユーザーが明るさ調整スイッチを押すことにより、あるいは明るさ調整ボリウムを回すことにより、この変化を検出してＫの値を変更してもよい。また、ユーザーが輝度を調整するように構成してもよい。表示する画像の内容、データにより手動で、あるいは自動的に変化させるように構成してもよい。
【０１１８】
なお、図１７などにおいて、ゲート信号線１７ｂをＶｇｌにする期間（１Ｆ／Ｎ）を複数に分割（分割数Ｋ）し、Ｖｇｌにする期間は１Ｆ／（Ｋ／Ｎ）の期間をＫ回実施するとしたがこれ限定するものではない。１Ｆ／（Ｋ／Ｎ）の期間をＬ（Ｌ≠Ｋ）回実施してもよい。つまり、本発明は、ＥＬ素子１５に流す期間（時間）を制御することにより画像５０を表示するものである。したがって、１Ｆ／（Ｋ／Ｎ）の期間をＬ（Ｌ≠Ｋ）回実施することは本発明の技術的思想に含まれる。また、Ｌの値を変化させることにより、画像５０の輝度をデジタル的に変更することができる。たとえば、Ｌ＝２とＬ＝３では５０％の輝度（コントラスト）変化となる。また、画像の表示領域５３を分割する時、ゲート信号線１７ｂをＶｇｌにする期間は同一期間に限定するものではない。
【０１１９】
以上の実施例は、ＥＬ素子１５に流れる電流を遮断し、また、ＥＬ素子に流れる電流を接続することにより、表示画面５０をオンオフ（点灯、非点灯）するものであった。つまり、コンデンサ１９に保持された電荷によりトランジスタ１１ａに複数回、略同一電流を流すものである。本発明はこれに限定するものではない。たとえば、コンデンサ１９に保持された電荷を充放電させることにより、表示画面５０をオンオフ（点灯、非点灯）する方式でもよい。
【０１２０】
図１８は図１６の画像表示状態を実現するための、ゲート信号線１７に印加する電圧波形である。図１８と図１５の差異は、ゲート信号線１７ｂの動作である。ゲート信号線１７ｂは画面を分割する個数に対応して、その個数分だけオンオフ（ＶｇｌとＶｇｈ）動作する。他の点は図１５と同一であるので説明を省略する。
【０１２１】
ＥＬ表示装置では黒表示は完全に非点灯であるから、液晶表示パネルを間欠表示した場合のように、コントラスト低下もない。また、図１の構成においては、トランジスタ１１ｄをオンオフ操作するだけで、図２７の構成においては、トランジスタ素子１１ｅをオンオフ操作するだけで、間欠表示を実現することができる。これは、コンデンサ１９に画像データがメモリ（アナログ値であるから階調数は無限大）されているためである。つまり、各画素１６に、画像データは１Ｆの期間中は保持されている。この保持されている画像データに相当する電流をＥＬ素子１５に流すか否かをトランジスタ１１ｄ、１１ｅの制御により実現しているのである。
【０１２２】
コンデンサ１９の端子電圧を維持することは重要である。１フィールド（フレーム）期間でコンデンサ１９の端子電圧が変化（充放電）すると、画面輝度が変化し、フレームレートが低下した時にちらつき（フリッカなど）が発生するからである。トランジスタ１１ａが１フレーム（１フィールド）期間でＥＬ素子１５に流す電流は、少なくとも６５％以下に低下しないようにする必要がある。この６５％とは、画素１６に書き込み、ＥＬ素子１５に流す電流の最初が１００％とした時、次のフレーム（フィールド）で前記画素１６に書き込む直前のＥＬ素子１５に流す電流が６５％以上とすることである。
【０１２３】
図１の画素構成では、間欠表示を実現する場合としない場合では、１画素を構成するトランジスタ１１の個数に変化はない。つまり、画素構成はそのままで、ソース信号線１８の寄生容量の影響と除去し、良好な電流プログラムを実現している。その上、ＣＲＴに近い動画表示を実現しているのである。
【０１２４】
また、ゲートドライバ回路１２の動作クロックはソースドライバ回路１４の動作クロックに比較して十分に遅いため、回路のメインクロックが高くなるということはない。また、Ｎの値の変更も容易である。
【０１２５】
なお、画像表示方向（画像書き込み方向）は、１フィールド（１フレーム）目では画面の上から下方向とし、つぎの第２フィールド（フレーム）目では画面の下から上方向としてもよい。つまり、上から下方向と、下から上方向とを交互にくりかえす。
【０１２６】
さらに、１フィールド（１フレーム）目では画面の上から下方向とし、いったん、全画面を黒表示（非表示）とした後、つぎの第２フィールド（フレーム）目では画面の下から上方向としてもよい。また、いったん、全画面を黒表示（非表示）としてもよい。
【０１２７】
なお、以上の駆動方法の説明では、画面の書き込み方法を画面の上から下あるいは下から上としたが、これに限定するものではない。画面の書き込み方向は絶えず、画面の上から下あるいは下から上と固定し、非表示領域５２の動作方向を１フィールド目では画面の上から下方向とし、つぎの第２フィールド目では画面の下から上方向としてもよい。以上の事項は他の本発明の実施例でも同様である。
【０１２８】
非表示領域５２は完全に非点灯状態である必要はない。微弱な発光あるいはうっすらとした画像表示があっても実用上は問題ない。つまり、画像表示領域５３よりも表示輝度が低い領域と解釈するべきである。また、非表示領域５２とは、Ｒ、Ｇ、Ｂ画像表示のうち、１色または２色のみが非表示状態という場合も含まれる。
【０１２９】
基本的には表示領域５３の輝度（明るさ）が所定値に維持される場合、表示領域５３の面積が広くなるほど、画面５０の輝度は高くなる。たとえば、表示領域５３の輝度が１００（ｎｔ）の場合、表示領域５３が全画面５０に占める割合が１０％から２０％にすれば、画面の輝度は２倍となる。したがって、全画面５０に占める表示領域５３の面積を変化させることにより、画面の表示輝度を変化することができる。
【０１３０】
表示領域５３の面積はシフトレジスタ６１へのデータパルス（ＳＴ２）を制御することにより、任意に設定できる。また、データパルスの入力タイミング、周期を変化させることにより、図１６の表示状態と図１３の表示状態とを切り替えることができる。１Ｆ周期でのデータパルス数を多くすれば、画面５０は明るくなり、少なくすれば、画面５０は暗くなる。また、連続してデータパルスを印加すれば図１３の表示状態となり、間欠にデータパルスを入力すれば図１６の表示状態となる。
【０１３１】
図１９（ａ）は図１３のように表示領域５３が連続している場合の明るさ調整方式である。図１９（ａ１）の画面５０の表示輝度が最も明るい。図１９（ａ２）の画面５０の表示輝度が次に明るく、図１９（ａ３）の画面５０の表示輝度が最も暗い。図１９（ａ１）から図１９（ａ３）への変化（あるいはその逆）は、先にも記載したようにゲートドライバ回路１２のシフトレジスタ回路６１などの制御により、容易に実現できる。この際、図１のＶｄｄ電圧は変化させる必要がない。つまり、電源電圧を変化させずに表示画面５０の輝度変化を実施できる。また、図１９（ａ１）から図１９（ａ３）への変化の際、画面のガンマ特性は全く変化しない。したがって、画面５０の輝度によらず、表示画像のコントラスト、階調特性が維持される。これは本発明の効果のある特徴である。従来の画面の輝度調整では、画面５０の輝度が低い時は、階調性能が低下する。つまり、高輝度表示の時は６４階調表示を実現できても、低輝度表示の時は、半分以下の階調数しか表示できない場合がほとんどである。これに比較して、本発明の駆動方法では、画面の表示輝度に依存せず、最高の６４階調表示を実現できる。
【０１３２】
図１９（ｂ）は図１６のように表示領域５３が分散している場合の明るさ調整方式である。図１９（ｂ１）の画面５０の表示輝度が最も明るい。図１９（ｂ２）の画面５０の表示輝度が次に明るく、図１９（ｂ３）の画面５０の表示輝度が最も暗い。図１９（ｂ１）から図１９（ｂ３）への変化（あるいはその逆）は、先にも記載したようにゲートドライバ回路１２のシフトレジスタ回路６１などの制御により、容易に実現できる。図１９（ｂ）のように表示領域５３を分散させれば、低フレームレートでもフリッカが発生しない。
【０１３３】
さらに低フレームレートでも、フリッカが発生しないようにするには、図１９（ｃ）のように表示領域５３を細かく分散させればよい。しかし、動画の表示性能は低下する。したがって、動画を表示するには、図１９（ａ）の駆動方法が適している。静止画を表示し、低消費電力化を要望する時は、図１９（ｃ）の駆動方法が適している。図１９（ａ）から図１９（ｃ）の駆動方法の切り替えも、シフトレジスタ６１の制御により容易に実現できる。
【０１３４】
図２０はソース信号線１８に流れる電流を増大させる他の実施例の説明図である。基本的に複数の画素行を同時に選択し、複数の画素行をあわせた電流でソース信号線１８の寄生容量などを充放電し電流書き込み不足を大幅に改善する方式である。ただし、複数の画素行を同時に選択するため、１画素あたりの駆動する電流を減少させることができる。したがって、ＥＬ素子１５に流れる電流を減少させることができる。ここで、説明を容易にするため、一例として、Ｎ＝１０として説明する（ソース信号線１８に流す電流を１０倍にする）。
【０１３５】
図２０で説明する本発明は、画素行は同時にＫ画素行を選択する。ソースドライバＩＣ１４からは所定電流のＮ倍電流をソース信号線１８に印加する。各画素にはＥＬ素子１５に流す電流のＮ／Ｋ倍の電流がプログラムされる。ＥＬ素子１５を所定発光輝度とするために、ＥＬ素子１５に流れる時間を１フレーム（１フィールド）のＫ／Ｎ時間にする。このように駆動することにより、ソース信号線１８の寄生容量を十分に充放電でき、良好な解像度を所定の発光輝度を得ることができる。
【０１３６】
つまり、１フレーム（１フィールド）のＫ／Ｎの期間の間だけ、ＥＬ素子１５に電流を流し、他の期間（１Ｆ（Ｎ−１）Ｋ／Ｎ）は電流を流さない。この表示状態では１Ｆごとに画像データ表示、黒表示（非点灯）が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表示（間欠表示）状態となる。したがって、画像の輪郭ぼけがなくなり良好な動画表示を実現できる。また、ソース信号線１８にはＮ倍の電流で駆動するため、寄生容量の影響をうけず、高精細表示パネルにも対応できる。
【０１３７】
図２１は、図２０の駆動方法を実現するための駆動波形の説明図である。信号波形はオフ電圧をＶｇｈ（Ｈレベル）とし、オン電圧をＶｇｌ（Ｌレベル）としている。各信号線の添え字は画素行の番号（（１）（２）（３）など）を記載している。なお、行数はＱＣＩＦ表示パネルの場合は２２０本であり、ＶＧＡパネルでは４８０本である。
【０１３８】
図２１において、ゲート信号線１７ａ（１）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。ここでは説明を容易にするため、まず、書き込み画素行５１ａが画素行（１）番目であるとして説明する。
【０１３９】
また、ソース信号線１８に流れるプログラム電流は所定値のＮ倍（説明を容易にするため、Ｎ＝１０として説明する。もちろん、所定値とは画像を表示するデータ電流であるから、白ラスター表示などでない限り固定値ではない。）である。また、５画素行が同時に選択（Ｋ＝５）として説明をする。したがって、理想的には１つの画素のコンデンサ１９には２倍（Ｎ／Ｋ＝１０／５＝２）に電流がトランジスタ１１ａに流れるようにプログラムされる。
【０１４０】
書き込み画素行が（１）画素行目である時、図２１で図示したように、ゲート信号線１７ａは（１）（２）（３）（４）（５）が選択されている。つまり、画素行（１）（２）（３）（４）（５）のスイッチングトランジスタ１１ｂ、トランジスタ１１ｃがオン状態である。また、ゲート信号線１７ｂはゲート信号線１７ａの逆位相となっている。したがって、画素行（１）（２）（３）（４）（５）のスイッチングトランジスタ１１ｄがオフ状態であり、対応する画素行のＥＬ素子１５には電流が流れていない。つまり、非点灯状態５２である。
【０１４１】
理想的には、５画素のトランジスタ１１ａが、それぞれＩｗ×２の電流をソース信号線１８に流す（つまり、ソース信号線１８にはＩｗ×２×Ｎ＝Ｉｗ×２×５＝Ｉｗ×１０。したがって、本発明のＮ倍パルス駆動を実施しない場合が所定電流Ｉｗとすると、Ｉｗの１０倍の電流がソース信号線１８に流れる）。
【０１４２】
以上の動作（駆動方法）により、各画素１６のコンデンサ１９には、２倍の電流がプログラムされる。ここでは、理解を容易にするため、各トランジスタ１１ａは特性（Ｖｔ、Ｓ値）が一致しているとして説明をする。
【０１４３】
同時に選択する画素行が５画素行（Ｋ＝５）であるから、５つの駆動トランジスタ１１ａが動作する。つまり、１画素あたり、１０／５＝２倍の電流がトランジスタ１１ａに流れる。ソース信号線１８には、５つのトランジスタ１１ａのプログラム電流を加えた電流が流れる。たとえば、書き込み画素行５１ａに、本来、書き込む電流Ｉｗとし、ソース信号線１８には、Ｉｗ×１０の電流を流す。書き込み画素行（１）より以降に画像データを書き込む書き込み画素行５１ｂソース信号線１８への電流量を増加させるため、補助的に用いる画素行である。しかし、書き込み画素行５１ｂは後に正規の画像データが書き込まれるので問題がない。
【０１４４】
したがって、４画素行５１ｂにおいて、１Ｈ期間の間は５１ａと同一表示である。そのため、書き込み画素行５１ａと電流を増加させるために選択した画素行５１ｂとを少なくとも非表示状態５２とするのである。ただし、図２７のようなカレントミラーの画素構成、その他の電圧プログラム方式の画素構成では、場合によっては表示状態としてもよい。
【０１４５】
次の、１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（１）は非選択となり、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加される。また、同時に、ゲート信号線１７ａ（６）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行（６）のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行（１）には正規の画像データが保持される。
【０１４６】
次の、１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（２）は非選択となり、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加される。また、同時に、ゲート信号線１７ａ（７）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行（７）のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行（２）には正規の画像データが保持される。以上の動作と１画素行づつシフトしながら走査することにより１画面が書き換えられる。
【０１４７】
図２０の駆動方法では、各画素には２倍の電流（電圧）でプログラムを行うため、各画素のＥＬ素子１５の発光輝度は理想的には２倍となる。したがって、表示画面の輝度は所定値よりも２倍となる。これを所定の輝度とするためには、図１６に図示するように、書き込み画素行５１を含み、かつ表示領域５０の１／２の範囲を非表示領域５２とすればよい。
【０１４８】
図１３と同様に、図２０のように１つの表示領域５３が画面の上から下方向に移動すると、フレームレートが低いと、表示領域５３が移動するのが視覚的に認識される。特に、まぶたを閉じた時、あるいは顔を上下に移動させた時などに認識されやすくなる。
【０１４９】
この課題に対しては、図２２に図示するように、表示領域５３を複数に分割するとよい。分割された非表示領域５２を加えた部分がＳ（Ｎ−１）／Ｎの面積となれば、分割しない場合と同一となる。
【０１５０】
図２３はゲート信号線１７に印加する電圧波形である。図２１と図２３との差異は、基本的にはゲート信号線１７ｂの動作である。ゲート信号線１７ｂは画面を分割する個数に対応して、その個数分だけオンオフ（ＶｇｌとＶｇｈ）動作する。他の点は図２１とほぼ同一あるいは類推できるので説明を省略する。
【０１５１】
以上のように、表示領域５３を複数に分割することにより画面のちらつきは減少する。したがって、フリッカの発生はなく、良好な画像表示を実現できる。なお、分割はもっと細かくしてもよい。しかし、分割すればするほどフリッカは軽減する。特にＥＬ素子１５の応答性は速いため、５μｓｅｃ（μ秒）よりも小さい時間でオンオフしても、表示輝度の低下はない。
【０１５２】
本発明の駆動方法において、ＥＬ素子１５のオンオフは、ゲート信号線１７ｂに印加する信号のオンオフで制御できる。そのため、クロック周波数はＫＨｚオーダーの低周波数で制御が可能である。また、黒画面挿入（非表示領域５２挿入）を実現するのには、画像メモリなどを必要としない。したがって、低コストで本発明の駆動回路あるいは方法を実現できる。
【０１５３】
図２４は同時に選択する画素行が２画素行の場合である。検討した結果によると、低温ポリシリコン技術で形成した表示パネルでは、２画素行を同時に選択する方法は表示均一性が実用的であった。これは、隣接した画素の駆動用トランジスタ１１ａの特性が極めて一致しているためと推定される。また、レーザーアニ−ルする際に、ストライプ状のレーザーの照射方向はソース信号線１８と平行に照射することで良好な結果が得られた。
【０１５４】
これは同一時間にアニ−ルされる範囲の半導体膜は特性が均一であるためである。つまり、ストライプ状のレーザー照射範囲内では半導体膜が均一に作製され、この半導体膜を利用したＴＦＴのＶｔ、モビリティがほぼ等しくなるためである。したがって、ソース信号線１８の形成方向に平行にストライプ状のレーザーショットを照射し、この照射位置を移動させることにより、ソース信号線１８に沿った画素（画素列、画面の上下方向の画素）の特性はほぼ等しく作製される。したがって、複数の画素行を同時にオンさせて電流プログラムを行った時、プログラム電流は、同時に選択されて複数の画素にはプログラム電流を選択された画素数で割った電流が、ほぼ同一に電流プログラムされる。したがって、目標値に近い電流プログラムを実施でき、均一表示を実現できる。したがって、レーザーショット方向と図２４などで説明する駆動方式とは相乗効果がある。
【０１５５】
以上のように、レーザーショットの方向をソース信号線１８の形成方向と略一致させることにより、画素の上下方向のＴＦＴ１１ａの特性がほぼ同一になり、良好な電流プログラムを実施することができる（画素の左右方向のＴＦＴ１１ａの特性が一致していなくとも）。以上の動作は、１Ｈ（１水平走査期間）に同期して、１画素行あるいは複数画素行づつ選択画素行位置をずらせて実施する。なお、本発明は、レーザーショットの方向をソース信号線１８と平行にするとしたが、必ずしも平行でなくともよい。ソース信号線１８に対して斜め方向にレーザーショットを照射しても１つのソース信号線１８に沿った画素の上下方向のＴＦＴ１１ａの特性はほぼ一致して形成されるからある。したがって、ソース信号線に平行にレーザーショットを照射するというの意味はソース信号線１８の沿った任意の画素の上または下に隣接した画素を、１つのレーザー照射範囲に入るように形成するということである。また、ソース信号線１８とは一般的には、映像信号となるプログラム電流あるいは電圧を伝達する配線である。
【０１５６】
なお、本発明の実施例では１Ｈごとに、書き込み画素行位置をシフトさせるとしたが、これに限定するものではなく、２Ｈごとにシフトしてもよく、また、それ以上の画素行づつシフトさせてもよい。また、任意の時間単位でシフトしてもよい。また、画面位置に応じて、シフトする時間を変化させてもよい。たとえば、画面の中央部でのシフト時間を短くし、画面の上下部でシフト時間を長くしてもよい。また、フレームごとにシフト時間を変化させてもよい。また、連続した複数画素行を選択することに限定するものではない。例えば、１画素行へだてた画素行を選択してもよい。つまり、第１番目の水平走査期間に第１番目の画素行と第３番目の画素行を選択し、第２番目の水平走査期間に第２番目の画素行と第４番目の画素行を選択し、第３番目の水平走査期間に第３番目の画素行と第５番目の画素行を選択し、第４番目の水平走査期間に第４番目の画素行と第６番目の画素行を選択する駆動方法である。もちろん、第１番目の水平走査期間に第１番目の画素行と第３番目の画素行と第５番目の画素行を選択するという駆動方法も技術的範疇である。
【０１５７】
図２４において、書き込み画素行が（１）画素行目である時、ゲート信号線１７ａは（１）（２）が選択されている（図２５を参照のこと）。つまり、画素行（１）（２）のスイッチングトランジスタ１１ｂ、トランジスタ１１ｃがオン状態である。また、ゲート信号線１７ｂはゲート信号線１７ａの逆位相となっている。したがって、少なくとも画素行（１）（２）のスイッチングトランジスタ１１ｄがオフ状態であり、対応する画素行のＥＬ素子１５には電流が流れていない。つまり、非点灯状態５２である。なお、図２４では、フリッカの発生を低減するため、表示領域５３を５分割している。
【０１５８】
理想的には、２画素（行）のトランジスタ１１ａが、それぞれＩｗ×５（Ｎ＝１０の場合。つまり、Ｋ＝２であるから、ソース信号線１８に流れる電流はＩｗ×Ｋ×５＝Ｉｗ×１０となる）の電流をソース信号線１８に流す。そして、各画素１６のコンデンサ１９には、５倍の電流がプログラムされる。
【０１５９】
同時に選択する画素行が２画素行（Ｋ＝２）であるから、２つの駆動トランジスタ１１ａが動作する。つまり、１画素あたり、１０／２＝５倍の電流がトランジスタ１１ａに流れる。ソース信号線１８には、２つのトランジスタ１１ａのプログラム電流を加えた電流が流れる。
【０１６０】
たとえば、書き込み画素行５１ａに、本来、書き込む電流Ｉｄとし、ソース信号線１８には、Ｉｗ×１０の電流を流す。書き込み画素行５１ｂは後に正規の画像データが書き込まれるので問題がない。画素行５１ｂは、１Ｈ期間の間は５１ａと同一表示である。そのため、書き込み画素行５１ａと電流を増加させるために選択した画素行５１ｂとを少なくとも非表示状態５２とするのである。
【０１６１】
次の、１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（１）は非選択となり、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加される。また、同時に、ゲート信号線１７ａ（３）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行（３）のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行（１）には正規の画像データが保持される。
【０１６２】
次の、１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（２）は非選択となり、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加される。また、同時に、ゲート信号線１７ａ（４）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行（４）のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行（２）には正規の画像データが保持される。以上の動作と１画素行づつシフト（もちろん、複数画素行づつシフトしてもよい。たとえば、擬似インターレース駆動であれば、２行づつシフトするであろう。また、画像表示の観点から、複数の画素行に同一画像を書き込む場合もあるであろう）しながら走査することにより１画面が書き換えられる。
【０１６３】
図１６と同様であるが、図２４の駆動方法では、各画素には５倍の電流（電圧）でプログラムを行うため、各画素のＥＬ素子１５の発光輝度は理想的には５倍となる。したがって、表示領域５３の輝度は所定値よりも５倍となる。これを所定の輝度とするためには、図１６などに図示するように、書き込み画素行５１を含み、かつ表示画面１の１／５の範囲を非表示領域５２とすればよい。図６に示すようにゲートドライバ１２内に二本の信号線６２ａ、６２ｂを配置する。この二本の信号戦６２ａ、６２ｂはシフトレジスタに接続されているゲート制御用信号線６４とＯＲ回路６５に接続される。ＯＲ回路６５の出力は出力バッファ６３に接続された後、ゲート信号線１７に出力される。図２８に示すようにゲート信号線１７は信号線６２と６４がともにＬＯＷのときのみ、ＬＯＷを出力し、どちらかがＨＩの場合はＨＩを出力する。これによりトランジスタ１１ｂ、１１ｄがＯＮ状態（ゲート信号線１７がＬＯＷ出力）の時に信号線６２をＨＩ出力にすることによりゲート信号線１７をＨＩ出力にすることができ、トランジスタ１１ｂ，１１ｄをＯＦＦにすることができる。尚、本発明は信号線とＯＲ回路の組み合わせに限定するものではない。信号線６２を変化させることによりゲート信号線１７を変化させるもので、ＯＲ回路の代わりにＡＮＤ回路、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路を用いることも可能である。
【０１６４】
本発明の回路構成を用いることにより、二つの効果があると考えられる。
【０１６５】
まず第一に信号線６２が常にＬＯＷ状態、すなわち信号線６４の波形がそのままゲート信号線１７に出力される場合を考える。図４に示すようにゲート信号線１７ａと１７ｂは同時にＬＯＷを出力することはない。つまりは画素内のトランジスタ１１ｂと１１ｄは同時にＯＮすることはないようになっている。しかし、図２９に示すようにトランジスタ１１は信号の入力に対して遅延を伴い変化するため、実際はわずかな時間ながらトランジスタ１１ｂと１１ｄは同時にＯＮになる期間が出来てしまうことになる。そこで図３０に示すように信号線６２を信号線６４の立ち上がりと立下りの境に一定期間ＨＩになるように出力する。ゲート信号線１７は信号線６２と信号線６４のＯＲ回路の出力のため、図に示すようにトランジスタ１１ｂは信号線６２がＨＩ出力になっている期間分遅く立ちあがり、トランジスタ１１ｄは信号線６２がＨＩ出力になっている期間分早く立ち下がる。これにより、トランジスタ１１ｂと１１ｄが同時にＯＮになることを防ぐことが出来る。
【０１６６】
信号線６２をＨＩ出力にする期間は１００ｎｓｅｃ以上１μｓｅｃ以下が良い。１００ｎｓｅｃより短いと、ＯＮ期間の重なりは完全に防ぐことができない。また、トランジスタ１１ｂ、１１ｃをＯＦＦにする期間が長くなれば長くなるほどソース信号線１８から蓄積容量１９に電圧を書き込む時間が短くなり、特に低い電圧を書き込むときに書き込み不足を起こしやすくなり、結果として黒表示をするのが難しくなる。またトランジスタ１１ｄをＯＦＦにする期間が長くなるとその分だけＥＬ素子１５の発光時間は短くなるため、暗くなる。
【０１６７】
第二に本発明の回路構成を用いることにより、有機ＥＬ素子１５の発光時間を調整することが出来る。本発明搭載のディスプレイは図１９に示すように１フレーム間に点灯させる表示領域によって明るさを調整することが出来る。図１３に示すように画像表示領域の水平操作線数をＳとし、１フレーム間に点灯する表示領域をＮとすると表示領域の明るさはＮ／Ｓとなる。この方法による表示領域の明るさの調整は先にも記載したようにゲートドライバ回路１２のシフトレジスタ回路６１などの制御により、容易に実現できる。しかし、この方法では表示領域の明るさの調整はＳ段階でしか調整できない。点灯する表示領域のＮを変化させた際の表示領域の明るさの変化を図３１に示す。点灯走査線数Ｎの変化で明るさを調整するため、明るさの変化は図のように階段状になる。明るさの調整幅が小さい場合は問題が無いが、明るさの調整の幅が大きい場合、この調整方法ではＮを変化させた際の明るさの変化が大きくなり、滑らかに明るさを変化させると言うことが難しくなる。
【０１６８】
そこで図３２に示すように信号線６２ｂのＨＩ出力期間を調整することによりＥＬ素子１５の発光時間を調整する。一つのＥＬ素子１５に注目した場合、点灯走査線数がＮのとき、１フレーム間にＮ水平操作期間（Ｈ）点灯する。この時１水平期間（１Ｈ）内の信号線６２ｂのＨＩ出力期間をＭ（μ）とすると、１フレーム間の点灯時間はＭ×Ｎ（μ）減少する。図３３にこの時の明るさの変化について示す。Ｎ＝Ｎ´とＮ＝Ｎ´−１（１≦Ｎ´≦Ｓ）の間の輝度は傾きが−Ｍ×Ｎ´で表現される。これにより、図３１の階段状の明るさの変化はリニアな変化をすることが可能となる。
【０１６９】
この図では信号線６２ｂは１Ｈに一回ＨＩ出力になるように書いてあるが、本発明はこれに限るものではない。数Ｈ期間に一度信号線６２ｂがＨＩになるような処理方法も考えられ、またＨＩ出力の期間は１Ｈ内のいかなる場所に配置しても問題はない。また、数フレーム間で明るさを調整することも可能である。例を挙げると２フレームに一回信号線６２ｂをＨＩ出力にするとＨＩ出力の期間Ｍは見た目的には１／２になる。ただし、このような処理を行うとき特定の表示期間にのみ信号線６２ｂをＨＩ出力にすると画像表示領域に明るさのムラが出る可能性がある。このような場合、数フレーム間にわたって処理を行うことによって明るさのムラをなくすことができる。例えば図３５に示すように奇数ラインの点灯時に信号線６２ｂをＨＩにする表示方法３５１ａと偶数ラインの点灯時に信号線６２ｂをＨＩにする表示方法３５１ｂを１フレームごとに切り替える方法がある。これにより見た目には表示領域の明るさのムラは無くなる。
【０１７０】
次に本発明を使用した画像処理技術について説明する。本発明で言う画像処理とは条件により、画像表示領域の明るさを制御するものである。ここで画像表示領域の明るさを制御するための条件について説明する。まず第一に図３４に示すように表示する画像データにより制御する方法がある。画像データにより面内輝度を計算し、面内輝度が高ければ明るさを弱めるほうに調整し、面内輝度が低ければ明るさを強めるほうに調整する。先に述べたように階調を維持したままで明るさの変化が可能なため、画面輝度が低い状況で階調を維持したまま明るくすることが可能になり、コントラスト比の高い画像表示が可能になる。また、特定の色のデータを見て制御することも可能である。例えば赤色を発するＥＬ素子１５の点灯を控えたい場合、赤色のデータを見て赤色のデータが多ければ明るさを弱めると言う制御を行う。ＥＬ素子１５には寿命があるため、仮に赤色を発するＥＬ素子の寿命が他のＥＬ素子の寿命に比べて短い場合、赤色のＥＬ素子の劣化を防ぐために赤色が強く発光する画像では明るさを落として赤色のＥＬ素子の寿命を助ける駆動をすることも可能である。
【０１７１】
二つ目は図３４に示すようにディスプレイに流れる電流量により制御する方法がある。ディスプレイに流れる電流量は表示領域の明るさに比例するため、ディスプレイに流れる電流量が多い場合、明るさを弱めるように制御する。この方法によりディスプレイに過電流が流れるのを防ぐことができる。また、この処理方法により、ディスプレイの消費電力も調整することが可能になる。
【０１７２】
次に画像処理について説明する。本発明では表示領域の水平走査線数がＳ本あり、うちＮ本が点灯している場合、Ｎ／Ｓ≦１／４の場合にのみ信号線６２を操作して明るさを調整する。最初にＮ／Ｓが１／４以下の時に信号線６２を操作する利点について説明する。先に書いたように点灯水平操作線数Ｎの変化で明るさを調整すると明るさの変化は階段状になるためＮが変化する境目で明るさが大きく変化することになる。表示領域の明るさが大きい場合、人間の視覚には変化の大きさに気づきにくいが、表示領域の明るさが小さい場合気づきやすくなる。そこで本発明では表示領域の明るさが小さい場合に信号線６２を調整することにより明るさの変化量を微調整することが可能になる。
【０１７３】
次にＮ／Ｓが１／４以上の時の問題点について説明する。図９に示すようにソース信号線１８とゲート信号線１７ｂの間には浮遊容量９１が存在する。信号線６２ｂをＨＩ出力にするとＮ本のゲート信号線１７ｂが一斉にＨＩ出力となるため、図３６に示すようにソース信号線１８とゲート信号線１７ｂのカップリングによりソース信号線１８が変化する。このカップリングにより蓄積容量１９に正しい電圧を書き込むことができなくなる。特に図３７に示すように低電流により書き込む低階調部においてはカップリングによる書き込み電圧の変化を補正することができずに３７１のように書き込み電圧が高くなる場合は低階調部が目的の明るさ３７３より高くなり、３７２のように書き込み電圧が低くなる場合は低階調部が目的の明るさ３７３より低くなる。
【０１７４】
以上により、明るさの変化を微調整できる利点を持ち、且つカップリングによる書き込み電圧の変化の影響が少ない期間としてＮ／Ｓ≦１／４が適当である。
【０１７５】
ここで、データ和と最大値について規定する。データ和／（データ和の）最大値＝１／１００とは、一例として１／１００の白ウインドウ表示である。自然画像では、画像表示する画素のデータ和が、白ラスター表示の１／１００に換算できる状態を意味する。したがって、１００画素あたりに１点の白輝点表示もデータ和／最大値が１／１００である。
【０１７６】
以下の説明では最大値とは白ラスターの画像データの加算値としたが、これは説明を容易にするためである。最大値は画像データの加算処理あるいはＡＰＬ処理などで発生する最大値である。したがって、データ和／最大値とは、処理を行う画面の画像データの最大値に対する割合である。
【０１７７】
ただし、データ和とは、１画面のデータを正確に加算することを必要としない。１画面をサンプリングした画素のデータの加算値から１画面の加算値を推定（予測）したものでもよい。また、最大値も同様である。また、複数フィールドあるいは複数フレームからの予測値あるいは推定値でもよい。また、画像データの加算だけでなく、映像データをローパスフィルタ回路によりＡＰＬレベルを求めて、このＡＰＬレベルをデータ和としてもよい。この時の最大値は、最大振幅の映像データが入力された時のＡＰＬレベルの最大値である。
【０１７８】
なお、データ和は表示パネルの消費電流で算定するか、輝度で算定するかはどちらでもよい。ここでは説明を容易にするため、輝度（画像データ）の加算であるとして説明をする。一般的に輝度（画像データ）の加算の方式が処理は容易である。
【０１７９】
図４３は横軸をデータ和／最大値としている。最大値は１である。縦軸はＮ／Ｓである。Ｎ＝Ｓは、全画素行が表示状態である。データ和／最大値が小さい時は、暗い画面あるいは画像表示領域が少ない画面である。この時は、Ｎ／Ｓを大きくしている。したがって、画像を表示している画素の輝度は高い。そのため、画像のダイナミックレンジが拡大されて高画質表示される。データ和／最大値が大きい時（最大値は１）は、明るい画面あるいは画像表示領域が広い画面である。この時は、Ｎ／Ｓを小さくしている。したがって、画像を表示している画素の輝度は低い。そのため、低消費電力化が可能である。画面から放射される光量は大きいため、画像が暗く感じることはない。
【０１８０】
図４３では、データ和／最大値が１．０の時に、到達するＮ／Ｓ値を変化させている。たとえば、Ｎ／Ｓ＝１／２は画面の１／２が画像表示状態になる。したがって、画像は明るい。Ｎ／Ｓ＝１／８は画面の１／８が画像表示状態になる。したがって、Ｎ／Ｓ＝１／２に比較して１／４の明るさである。
【０１８１】
本発明の駆動方式では、データ和などにより画像輝度を制御し、また、ダイナミックレンジを拡大する。また、高コントラスト表示を実現する。
【０１８２】
液晶表示パネルでは、白表示および黒表示はバックライトからの透過率で決定される。本発明の駆動方法のように画面に非表示領域を発生させても、黒表示における透過率は一定である。逆に非表示領域を発生させることにより、１フレーム期間における白表示輝度が低下するから表示コントラストは低下する。
【０１８３】
ＥＬ表示パネルは、黒表示は、ＥＬ素子に流れる電流が０の状態である。したがって、本発明の駆動方法のように画面に非表示領域を発生させても、黒表示の輝度は０である。非表示領域の面積を大きくすると白表示輝度は低下する。しかし、黒表示の輝度が０であるから、コントラストは無限大である。したがって、良好な画像表示を実現できる。
【０１８４】
また、本発明の駆動方法では、全階調範囲で階調数が保持され、また、全階調範囲でホワイトバランスが維持される。また、Ｎ／Ｓ比制御により画面の輝度変化は１０倍近く変化させることができる。また、変化はＮ／Ｓ比に線形の関係になるから制御も容易である。
【０１８５】
データ和／最大値とＮ／Ｓの関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。また、ユーザーが自由に設定あるいは調整できるように構成することが好ましい。
【０１８６】
以上の切り替え動作は、携帯電話、モニターなどの電源をオンしたときに、表示画面を非常に明るく表示し、一定の時間を経過した後は、電力セーブするために、表示輝度を低下させる構成に用いる。また、ユーザーが希望する明るさに設定する機能としても用いることができる。たとえば、屋外などでは、画面を非常に明るくする。屋外では周辺が明るく、画面が全く見えなくなるからである。つまり、屋外では、図４３のａのカーブを選択する。しかし、高い輝度で表示し続けるとＥＬ素子は急激に劣化する。そのため、非常に明るくする場合は、短時間で通常の輝度に復帰させるように構成しておく。たとえば、通常では、ｃのカーブを選択する。また、さらに、高輝度で表示させる場合は、ユーザーがボタンと押すことにより表示輝度を高くできるようの構成しておく。
【０１８７】
したがって、ユーザーがボタンで切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、表示輝度を５０％、６０％、８０％とユーザーなどが設定できるように構成しておくことが好ましい。
【０１８８】
なお、Ｎ／Ｓカーブカーブの選択は、ＡＰＬレベル、最大輝度（ＭＡＸ）、最小輝度（ＭＩＮ）、輝度の分布状態（ＳＧＭ）を加味して行うことが好ましいことは言うまでもない。
【０１８９】
以上のように、たとえば、ａは屋外用のカーブである。ｃは屋内用のカーブである。ｂは屋内と屋外との中間状態用のカーブである。カーブａ、ｂ、ｃとの切り替えは、ユーザーがスイッチを操作することにより切り替えるようにする。また、外光の明るさをホトセンサで検出し、自動的に切り替えるようにしてもよい。なお、ガンマカーブを切り替えるとしたが、これに限定するものではない。計算によりガンマカーブを発生させてもよいことは言うまでもない。
【０１９０】
図４３はＮ／Ｓ線は、直線であったが、これに限定するものではない。図４４に図示するように、一点折れカーブとしてもよい。
【０１９１】
画像データ和が小さい時は、図４４のｃカーブを選択する。消費電力が低減する効果が発揮される。画像表示の低下はない。画像データ和が大きい時は、ａカーブを選択する。画像の表示が明るくなり、フリッカの発生が少なくなる。
【０１９２】
Ｎ／Ｓの変化は、データ和／最大値が１／１０以下の範囲で実施する（図４５を参照のこと）。データ和／最大値が１に近い画像の発生は少なく、図４３のようにデータ和／最大値が１まで、Ｎ／Ｓが変化するように駆動すると、画像表示が暗く感じられるからである。さらに好ましくは、Ｎ／Ｓの変化は８／１０以下の範囲で実施する。
【０１９３】
図４５ではデータ和／最大値が０．９以下ではＮ／Ｓを１から１／５まで変化させている。したがって、５倍のダイナミックレンジが実現されていることになる。
【０１９４】
データ和／最大値が０．９以上では１／５である。したがって、表示輝度は最大値の１／５になっている。データ和／最大値＝１は白ラスター表示である。つまり、白ラスター表示では表示輝度が最大の１／５に低下している。
【０１９５】
データ和／最大値が０．１以下では、Ｎ／Ｓは１／１である。画面の１／１０が表示領域である。ＥＬ素子の発光輝度がそのまま画素の表示輝度となる。画像表示はほとんどが黒表示であり、一部に画像が表示されている状態である。イメージで表現すれば、データ和／最大値が０．１以下の画像表示とは、真っ暗な夜空に月がでている画像である。この画像でＮ／Ｓ比を１／１にするということは、月の部分は、白ラスターの輝度の５倍の輝度で表示されることになる。したがって、ダイナミックレンジの広い画像表示を実現できる。画像表示されているのは１／１０の領域であるから、１／１０の領域の輝度を５倍にしたとしても消費電力の増加はわずかである。
【０１９６】
データ和／最大値が０に近い画像は、ほとんどの画素が低階調表示である。ヒストグラムで表現すれば、ヒストグラムの低階調領域に大多数のデータが分布している。この画像表示では、画像が黒つぶれ状態でありメリハリ感がない。そのため、ガンマカーブを制御して黒表示部のダイナミックレンジを広くする。
【０１９７】
以上の実施例では、データ和／最大値が０では、Ｎ／Ｓを１にするとしたが、本発明はこれに限定するものではない。図４６に図示するように、Ｎ／Ｓを１より小さい値となるようにしてもよいことは言うまでもない。また、Ｎ／Ｓのカーブは図４７に図示するように曲線となるようにしてもよい。
【０１９８】
図４８に図示するように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画素で、Ｎ／Ｓカーブを変化させてもよい。図４８では、青（Ｂ）のＮ／Ｓの変化の傾きを最も大きくし、緑（Ｇ）のＮ／Ｓの変化の傾きを次に大きくし、赤（Ｒ）のＮ／Ｓの変化の傾きを最も小さくしている。以上のように駆動すれば、ＲＧＢのホワイトバランス調整を最適にすることができる。データ和／最大値とＮ／Ｓの関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。また、ユーザーが自由に設定あるいは調整できるように構成することが好ましい。
【０１９９】
早いスピードで明るい画面と暗い画面とは交互に繰り返す時、変化に応じてＮ／Ｓ比を変化させるとのフリッカが発生する。したがって、あるＮ／Ｓ比から他のＮ／Ｓ比に変化する時は、図４９に図示するように、ヒステリシス（時間遅延）を設けて変化させることが好ましい。たとえば、ヒステリシス期間を１ｓｅｃとすると、１ｓｅｃ期間内に、画面輝度が明るい暗いが複数回繰り返しても、以前のＮ／Ｓ比が維持される。つまり、Ｎ／Ｓ比は変化しない。
【０２００】
このヒステリシス（時間遅延）時間をＷａｉｔ時間と呼ぶ。また、変化前のＮ／Ｓ比を変化前Ｎ／Ｓ比と呼び、変化後のＮ／Ｓ比を変化後Ｎ／Ｓ比と呼ぶ。
【０２０１】
変化前Ｎ／Ｓ比が小さい状態から、他のＮ／Ｓ比に変化する時は、変化によるフリッカの発生が起こりやすい。変化前Ｎ／Ｓ比が小さい状態は、画面のデータ和が小さい状態あるいは画面に黒表示部が多い状態である。
【０２０２】
したがって、画面が中間調の表示で視感度が高いためと思われる。また、Ｎ／Ｓ比が小さい領域では、変化Ｎ／Ｓとの差が大きくなる傾向があるからである。もちろん、Ｎ／Ｓ比の差が大きくなる時は、ＯＥＶを用いて制御する。しかし、ＯＥＶ制御にも限界がある。以上のことから、変化前Ｎ／Ｓ比が小さい時は、ｗａｉｔ時間を長くする必要がある。
【０２０３】
変化前Ｎ／Ｓ比が大きい状態から、他のＮ／Ｓ比に変化する時は、変化によるフリッカの発生が起こりにくい。変化前Ｎ／Ｓ比が大きい状態は、画面のデータ和が大きい状態あるいは画面に白表示部が多い状態である。したがって、画面全体が白表示で視感度が低いためと思われる。以上のことから、変化前Ｎ／Ｓ比が大きい時は、ｗａｉｔ時間は短くてよい。
【０２０４】
以上の関係を図４９に図示する。横軸は変化前Ｎ／Ｓ比である。縦軸はＷａｉｔ時間（秒）である。Ｎ／Ｓ比が１／１６以下では、Ｗａｉｔ時間を３秒（ｓｅｃ）と長くしている。Ｎ／Ｓ比が１／１６以上Ｎ／Ｓ比８／１６（＝１／２）では、Ｎ／Ｓ比に応じてＷａｉｔ時間を３秒から２秒に変化させる。Ｎ／Ｓ比８／１６以上Ｎ／Ｓ比１６／１６＝１／１では、Ｎ／Ｓ比に応じて２秒から０秒に変化させる。
【０２０５】
可変方法の一例としてＮをＮ１からＮ２に変化させる際にＮ１とＮ２の差を取り、Ｎ１とＮ２の差を数フレーム間にかけて変化させる方法がある。例えばＮ１とＮ２の差を１６等分して１フレームごとに加算して行くなどの方法である。
【０２０６】
以上のように、本発明のＮ／Ｓ比制御はＮ／Ｓ比に応じてＷａｉｔ時間を変化させる。Ｎ／Ｓ比が小さい時はＷａｉｔ時間を長くし、Ｎ／Ｓ比が大きい時はＷａｉｔ時間を短くする。つまり、少なくともＮ／Ｓ比を可変する駆動方法にあって、第１の変化前のＮ／Ｓ比が第２の変化前のＮ／Ｓ比よりも小さく、第１の変化前Ｎ／Ｓ比のＷａｉｔ時間が、第２の変化前Ｎ／Ｓ比のＷａｉｔ時間よりも長く設定することを特徴とするものである。
【０２０７】
なお、以上の実施例では、変化前Ｎ／Ｓ比を基準にしてＷａｉｔ時間を制御あるいは規定するとした。しかし、変化前Ｎ／Ｓ比と変化後Ｎ／Ｓ比との差はわずかである。したがって、前述の実施例において変化前Ｎ／Ｓ比を変化後Ｎ／Ｓ比と読み替えても良い。
【０２０８】
また、以上の実施例において、変化前Ｎ／Ｓ比と変化後Ｎ／Ｓ比を基準にして説明した。変化前Ｎ／Ｓ比と変化後Ｎ／Ｓ比との差が大きい時はＷａｉｔ時間を長くとる必要があることはいうまでもない。また、Ｎ／Ｓ比の差が大きい時は、中間状態のＮ／Ｓ比を経由して変化後Ｎ／Ｓ比に変化させることが良好であることは言うまでもない。
【０２０９】
本発明のＮ／Ｓ比制御方法は、変化前Ｎ／Ｓ比と変化後Ｎ／Ｓ比との差が大きい時はＷａｉｔ時間を長くとる駆動方法である。つまり、Ｎ／Ｓ比の差に応じてＷａｉｔ時間を変化させる駆動方法である。また、Ｎ／Ｓ比の差が大きい時にＷａｉｔ時間を長くとる駆動方法である。
【０２１０】
また、本発明のＮ／Ｓ比の方法は、Ｎ／Ｓ比の差が大きい時は、中間状態のＮ／Ｓ比を経由して変化後Ｎ／Ｓ比に変化させることを特徴とする駆動方法である。
【０２１１】
図９４の実施例では、Ｎ／Ｓ比に対するＷａｉｔ時間を、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）で同一にするとして説明した。しかし、本発明は、Ｒ、Ｇ、ＢでＷａｉｔ時間を変化させてもよいことは言うまでもない。ＲＧＢで視感度が異なるからである。視感度にあわせてＷａｉｔ時間を設定することにより、より良好な画像表示を実現できる。
【０２１２】
さらに、本発明のＥＬ表示パネルあるいはＥＬ表示装置もしくは駆動方法を採用した実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０２１３】
図３９は本発明の実施の形態におけるビューファインダの断面図である。但し、説明を容易にするため模式的に描いている。また一部拡大あるいは縮小した箇所が存在し、また、省略した箇所もある。たとえば、図３９において、接眼カバーを省略している。以上のことは他の図面においても該当する。
【０２１４】
ボデー３８３の裏面は暗色あるいは黒色にされている。これは、ＥＬ表示パネル（表示装置）３８４から出射した迷光がボデー３８３の内面で乱反射し表示コントラストの低下を防止するためである。また、表示パネルの光出射側には位相板（λ／４板など）１０８、偏光板１０９などが配置されている。このことは図１０、図１１でも説明している。
【０２１５】
接眼リング３９１には拡大レンズ３９２が取り付けられている。観察者は接眼リング３９１をボデー３８３内での挿入位置を可変して、表示パネル３８４の表示画像５０にピントがあうように調整する。
【０２１６】
また、必要に応じて表示パネル３８４の光出射側に正レンズ３９３を配置すれば、拡大レンズ３９２に入射する主光線を収束させることができる。そのため、拡大レンズ３９２のレンズ径を小さくすることができ、ビューファインダを小型化することができる。
【０２１７】
図４０はビデオカメラの斜視図である。ビデオカメラは撮影（撮像）レンズ部４０２とビデオかメラ本体３８３と具備し、撮影レンズ部４０２とビューファインダ部３８３とは背中合わせとなっている。また、ビューファインダ（図３９も参照）３８３には接眼カバーが取り付けられている。観察者（ユーザー）はこの接眼カバー部から表示パネル３８４の画像５０を観察する。
【０２１８】
一方、本発明のＥＬ表示パネルは表示モニターとしても使用されている。表示部５０は支点４０１で角度を自由に調整できる。表示部５０を使用しない時は、格納部４０３に格納される。
【０２１９】
スイッチ４０４は以下の機能を実施する切り替えあるいは制御スイッチである。スイッチ４０４は表示モード切り替えスイッチである。スイッチ４０４は、携帯電話などにも取り付けることが好ましい。この表示モード切り替えスイッチ４０４について説明をする。
【０２２０】
本発明の駆動方法の１つにＮ倍の電流をＥＬ素子１５に流し、１Ｆの１／Ｍの期間だけ点灯させる方法がある。この点灯させる１／ＭのＭの値だけをきりかえることのより、明るさをデジタル的に変更することができる。たとえば、Ｎ＝４として、ＥＬ素子１５には４倍の電流を流す。点灯期間を１／Ｍとし、Ｍ＝１、２、３、４と切り替えれば、１倍から４倍までの明るさ切り替えが可能となる。なお、Ｍ＝１、１．５、２、３、４、５、６などと変更できるように構成してもよい。
【０２２１】
以上の切り替え動作は、携帯電話の電源をオンしたときに、表示画面５０を非常に明るく表示し、一定の時間を経過した後は、電力セーブするために、表示輝度を低下させる構成に用いる。また、ユーザーが希望する明るさに設定する機能としても用いることができる。たとえば、屋外などでは、画面を非常に明るくする。屋外では周辺が明るく、画面が全く見えなくなるからである。しかし、高い輝度で表示し続けるとＥＬ素子１５は急激に劣化する。そのため、非常に明るくする場合は、短時間で通常の輝度に復帰させるように構成しておく。さらに、高輝度で表示させる場合は、ユーザーがボタンと押すことにより表示輝度を高くできるようの構成しておく。
【０２２２】
したがって、ユーザーがボタン４０４で切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、表示輝度を５０％、６０％、８０％とユーザーなどが設定できるように構成しておくことが好ましい。
【０２２３】
なお、表示画面５０はガウス分布表示にすることが好ましい。ガウス分布表示とは、中央部の輝度が明るく、周辺部を比較的暗くする方式である。視覚的には、中央部が明るければ周辺部が暗くとも明るいと感じられる。主観評価によれば、周辺部が中央部に比較して７０％の輝度を保っておれば、視覚的に遜色ない。さらに低減させて、５０％輝度としてもほぼ、問題がない。本発明の自己発光型表示パネルでは、以前に説明したＮ倍パルス駆動（Ｎ倍の電流をＥＬ素子１５に流し、１Ｆの１／Ｍの期間だけ点灯させる方法）を用いて画面の上から下方向に、ガウス分布を発生させている。
【０２２４】
具体的には、画面の上部と下部ではＭの値と大きくし、中央部でＭの値を小さくする。これは、ゲートドライバ１２のシフトレジスタの動作速度を変調することなどにより実現する。画面の左右の明るさ変調は、テーブルのデータと映像データとを乗算することにより発生させている。以上の動作により、周辺輝度（画角０．９）を５０％にした時、１００％輝度の場合に比較して約２０％の低消費電力化が可能である。周辺輝度（画角０．９）を７０％にした時、１００％輝度の場合に比較して約１５％の低消費電力化が可能である。
【０２２５】
なお、ガウス分布表示はオンオフできるように切り替えスイッチなどを設けることが好ましい。たとえば、屋外などで、ガウス表示させると画面周辺部が全く見えなくなるからである。したがって、ユーザーがボタンで切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、周辺輝度を５０％、６０％、８０％とユーザーなどが設定できるように構成しておくことが好ましい。この切り替えはホトセンサにより自動的に行っても良いし、ユーザーのスイッチ操作により切り替えてもよい。
【０２２６】
液晶表示パネルではバックライトで固定のガウス分布を発生させている。したがって、ガウス分布のオンオフを行うことはできない。ガウス分布をオンオフできるのは自己発光型の表示デバイス特有の効果である。
【０２２７】
また、フレームレートが所定の時、室内の蛍光灯などの点灯状態と干渉してフリッカが発生する場合がある。つまり、蛍光灯が６０Ｈｚの交流で点灯しているとき、ＥＬ表示素子１５がフレームレート６０Ｈｚで動作していると、微妙な干渉が発生し、画面がゆっくりと点滅しているように感じられる場合がある。これをさけるにはフレームレートを変更すればよい。本発明はフレームレートの変更機能を付加している。また、Ｎ倍パルス駆動（Ｎ倍の電流をＥＬ素子１５に流し、１Ｆの１／Ｍの期間だけ点灯させる方法）において、ＮまたはＭの値を変更できるように構成している。
【０２２８】
以上の機能をスイッチ４０４で実現できるようにする。スイッチ４０４は表示画面５０のメニューにしたがって、複数回おさえることにより、以上に説明した機能を切り替え実現する。
【０２２９】
なお、以上の事項は、携帯電話だけに限定されるものではなく、テレビ、モニターなどに用いることができることはいうまでもない。また、どのような表示状態にあるかをユーザーがすぐに認識できるように、表示画面にアイコン表示をしておくことが好ましい。以上の事項は以下の事項に対しても同様である。
【０２３０】
本実施の形態のＥＬ表示装置などはビデオカメラだけでなく、図４１に示すような電子カメラにも適用することができる。表示装置はカメラ本体４１１に付属されたモニター５０として用いる。カメラ本体４１１にはシャッタ４１３の他、スイッチ４０４が取り付けられている。
【０２３１】
本発明のビデオカメラなどは、タッチパネルを搭載し、指やペンでＷｅｂブラウジングやＥメールなどを操作できるインターネット端末機能を有している。また、ハードディスク装置の代わりに２５６Ｍバイト以上のコンパクト・フラッシュ・カード（誤り訂正機能付き）を搭載することが好ましい。ウィンドウズ（登録商標）ＯＳの基本機能部分だけを採用することで低容量化が図る。ＨＤＤがないため、ディスク・クラッシュなどの心配がなく堅牢性を確保できる。ＰＣカード・スロットを２つ装備させる。モデムや、ＩＳＤＮ、ＰＩＡＦＳ、ＬＡＮ、無線ＬＡＮなどを利用できるように構成することが好ましい。無線ＬＡＮ用のアンテナ内蔵させる。ＵＳＢ／ＲＳ２３２Ｃインターフェースにより、バーコード・リーダなどの業務用周辺機器も接続できるようにしている。キーボードがない省スペース設計に加え、水濡れやホコリに耐える（ＪＩＳ防滴２級に準拠）ように構成する。タッチパネルや、アプリケーションを簡単に起動できる「ワンタッチ・キー」の採用、手書きＥ−ｍａｉｌ機能（手書きメモ機能を含む）の搭載など、ＢｔｏＢｔｏＣでの一般ユーザーの利用を想定して操作性の向上を図っている。以上の機能などは本発明の他の表示装置、情報端末なども搭載する。
【０２３２】
以上は表示パネルの表示領域が比較的小型の場合であるが、３０インチ以上と大型となると表示画面５０がたわみやすい。その対策のため、本発明では図４２に示すように表示パネルに外枠４２１をつけ、外枠４２１をつりさげられるように固定部材４２４で取り付けている。この固定部材４２４を用いて、壁などに取り付ける。
【０２３３】
しかし、表示パネルの画面サイズが大きくなると重量も重たくなる。そのため、表示パネルの下側に脚取り付け部４２３を配置し、複数の脚４２２で表示パネルの重量を保持できるようにしている。
【０２３４】
脚４２２はＡに示すように左右に移動でき、また、脚４２２はＢに示すように収縮できるように構成されている。そのため、狭い場所であっても表示装置を容易に設置することができる。
【０２３５】
なお、脚４２２あるいは筐体（他の本発明においても）にはプラスチックフィルム−金属板複合材（以後、複合材と呼ぶ）を使用する。複合材は、金属とプラスチックフィルムを特殊表面処理層（接着層）を介して強力に接着したものである。金属板は０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましく、金属板に特殊表面処理層を介してはりあわされるプラスチックフィルムは１５μｍ以上１００μｍ以下にすることが好ましい。特殊接着法によりプラスチックと金属板間に強固な密着力を有するようになる。この複合材を使用することにより、プラスチック層への着色、染色、印刷が可能となり、また、プレス部品での二次加工工程（フィルムの手貼り、メッキ塗装） の削除が可能となる。また、従来では不可能であった深絞り成形やＤＩ成形に適する。
【０２３６】
図４２のテレビでは、画面の表面を保護フィルム（保護板でもよい）で被覆している。これは、表示パネルの表面に物体があたって破損することを防止することが１つの目的である。保護フィルムの表面にはＡＩＲコートが形成されており、また、表面をエンボス加工することにより表示パネルに外の状況（外光）が写り込むことを抑制している。
【０２３７】
保護フィルムと表示パネル間にビーズなどを散布することにより、一定の空間が配置されるように構成されている。また、保護フィルムの裏面に微細な凸部を形成し、この凸部で表示パネルと保護フィルム間に空間を保持させる。このように空間を保持することにより保護フィルムからの衝撃が表示パネルに伝達することを抑制する。
【０２３８】
また、保護フィルムと表示パネル間にアルコール、エチレングリコールなど液体あるいはゲル状のアクリル樹脂あるいはエポキシなどの固体樹脂などの光結合剤を配置または注入することも効果がある。界面反射を防止できるとともに、前記光結合剤が緩衝材として機能するからである。
【０２３９】
保護フィルムをしては、ポリカーボネートフィルム（板）、ポリプロピレンフィルム（板）、アクリルフィルム（板）、ポリエステルフィルム（板）、ＰＶＡフィルム（板）などが例示される。その他エンジニアリング樹脂フィルム（ＡＢＳなど）を用いることができることは言うまでもない。また、強化ガラスなど無機材料からなるものでもよい。保護フィルムを配置するかわりに、表示パネルの表面をエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂で０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の厚みでコーティングすることも同様の効果がある。また、これらの樹脂表面にエンボス加工などをすることも有効である。
【０２４０】
また、保護フィルムあるいはコーティング材料の表面をフッ素コートすることも効果がある。表面についた汚れを洗剤などで容易にふき落とすことができるからである。また、保護フィルムを厚く形成し、フロントライトと兼用してもよい。
【０２４１】
画面は４：３に限定されるものではなく、ワイド表示ディスプレイでもよい。解像度は１２８０×７６８ドット以上にすることが好ましい。ワイド型をすることにより、ＤＶＤ映画やテレビ放送など、横長表示のタイトルや番組をフルスクリーンで楽しむことができる。表示パネルの明るさは３００ｃｄ／ｍ２（カンデラ／平方メートル）にすることが好ましい。さらに好ましくは、表示パネルの明るさは５００ｃｄ／ｍ２（カンデラ／平方メートル）にすることが好ましい。また、インターネットや通常のパソコン作業に適した明るさ（２００ｃｄ／ｍ２）で表示できるように切り替えスイッチを設置している。
【０２４２】
したがって、使用者は表示内容あるいは使用方法により、最適に画面の明るさにすることができる。さらに動画を表示しているウインドウだけを５００ｃｄ／ｍ２にして、その他の部分は２００ｃｄ／ｍ２にする設定も用意している。テレビ番組をディスプレイの隅に表示しておいて、メールをチェックするといった使い方にも柔軟に対応する。 スピーカーはタワー型の形状になり、前方向だけではなく、空間全体に音が広がるように設計されている。
【０２４３】
テレビ番組の再生、録画機能も使い勝手が向上させている。ｉモードからの録画予約が簡単にできるようにしている。従来は新聞などのテレビ番組表で時間、チャンネルを確認してから予約する必要があったが、電子番組表をｉモードで確認して予約できる。これなら、放送時間が分からなくて困ることもない。また、録画番組の短縮再生もできるようにしている。ニュース番組などのテロップや音声の有無で重要性を判断しながら、不必要と判断した部分を飛ばして、番組の概要を短時間で見ることができる（３０分番組で１〜１０分程度）。
【０２４４】
テレビ録画ができるようにディスク容量が４０ＧＢ以上のハードディスクを積載している。 本体のほかに電源と映像用入出力端子をまとめた拡張ボックスで構成している。ビデオなどのＡＶ機器の接続に使う拡張ボックスには、パソコンとテレビのほかに２系統の映像機器を接続できる。映像入力はＢＳデジタルチューナー用のＤ１端子のほかにＳ端子入力も備え、接続する機器に合わせて選択できる。ゲーム機などの接続に便利なようにＡＶ用の端子は前面に配置されている。
【０２４５】
また、表示画面を前屈３０度以上、後屈１２０度以上とすることにより、９０度／１８０／２７０度に回転できるように構成することにより、操作環境にあわせた自在な設置が可能となる。たとえば、９０度回転させてブラウザー画面を縦長に表示することができる。また、１４５度後屈させることによって対面に座った人へ向かって画面を表示できる。
【０２４６】
以上の保護フィルム、筐体、構成、特性、機能などに関する事項は本発明の他の表示装置あるいは情報表示装置などにも適用されることは言うまでもない。
【０２４７】
以上の実施例では、ＥＬ素子１５はＲ、Ｇ、Ｂであるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、シアン、イエロー、マゼンダでもよいし、任意の２色でもよい。Ｒ、Ｇ、Ｂ、シアン、イエロー、マゼンダの６色あるいは任意の４色以上であってもよい。また、白単色であってもよいし、白単色光をカラーフィルターでＲＧＢにしたのもでもよい。また、有機ＥＬ素子に限定するものではなく、無機ＥＬ素子であってもよい。
【０２４８】
なお、本発明の実施例では、アクティブマトリックス型表示パネルを例示して説明したがこれに限定するものではない。ソースドライバＩＣ１４などからは所定電流のＮ倍電流をソース信号線１８に印加（から吸収）する。また、複数の画素行を同時に選択する。そして、所定の期間の間だけ、ＥＬ素子に電流を流し、他の期間は電流を流さない、という概念は、単純マトリックス型表示パネルにも適用できるものである。
【０２４９】
また、ＥＬ素子１５は点灯初期に特性変化が大きい。そのため、焼きツキなどが発生しやすい。この対策のため、パネル形成後、２０時間以上１５０時間以内の間、白ラスター表示でエージングを行った後に、商品として出荷することが好ましい。このエージングでは所定表示輝度よりも２−１０倍程度の明るさで表示させることが好ましい。
【０２５０】
本発明の実施例における表示パネルは、３辺フリーの構成と組み合わせることも有効であることはいうまでもない。特に３辺フリーの構成は画素がアモルファスシリコン技術を用いて作製されているときに有効である。また、アモルファスシリコン技術で形成されたパネルでは、トランジスタ素子の特性バラツキのプロセス制御が不可能のため、本発明のＮ倍パルス駆動、リセット駆動、ダミー画素駆動などを実施することが好ましい。つまり、本発明におけるトランジスタなどは、ポリシリコン技術によるものに限定するものではなく、アモルファスシリコンによるものであってもよい。
【０２５１】
なお、本発明のＮ倍パルス駆動（図１３、図１６、図１９、図２０、図２２、図２４など）などは、低温ポリシリコン技術でトランジスタ１１を形成して表示パネルよりも、アモルファスシリコン技術でトランジスタ１１を形成した表示パネルに有効である。アモルファスシリコンのトランジスタ１１では、隣接したトランジスタの特性がほぼ一致しているからである。したがって、加算した電流で駆動しても個々のトランジスタの駆動電流はほぼ目標値となっている（特に、図２２、図２４のＮ倍パルス駆動はアモルファスシリコンで形成したトランジスタの画素構成において有効である）。
【０２５２】
本明細書で説明した画素構成、あるいは駆動方法は、などの画素構成あるいはアレイ構成などはＥＬ表示パネルにのみ限定されるものではない。たとえば、液晶表示パネルにも適用することができる。その際は、ＥＬ素子１５を液晶層、ＰＬＺＴ、ＬＥＤなどの光変調層に置き換えればよい。たとえば、液晶の場合は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ ）およびＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＤＳＭモード（動的散乱モード）などである。特に、ＤＳＭは印加する電流により光変調できるので、本発明とはマッチングがよい。
【０２５３】
本発明の実施例で説明した技術的思想はビデオカメラ、プロジェクター、立体テレビ、プロジェクションテレビなどに適用できる。また、ビューファインダ、携帯電話のモニター、ＰＨＳ、携帯情報端末およびそのモニター、デジタルカメラおよびそのモニターにも適用できる。
【０２５４】
また、電子写真システム、ヘッドマウントディスプレイ、直視モニターディスプレイ、ノートパーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、電子スチルカメラにも適用できる。また、現金自動引き出し機のモニター、公衆電話、テレビ電話、パーソナルコンピュータ、腕時計およびその表示装置にも適用できる。
【０２５５】
さらに、家庭電器機器の表示モニター、ポケットゲーム機器およびそのモニター、表示パネル用バックライトあるいは家庭用もしくは業務用の照明装置などにも適用あるいは応用展開できることは言うまでもない。照明装置は色温度を可変できるように構成することが好ましい。これは、ＲＧＢの画素をストライプ状あるいはドットマトリックス状に形成し、これらに流す電流を調整することにより色温度を変更できる。また、広告あるいはポスターなどの表示装置、ＲＧＢの信号器、警報表示灯などにも応用できる。
【０２５６】
また、スキャナの光源としても有機ＥＬ表示パネルは有効である。ＲＧＢのドットマトリックスを光源として、対象物に光を照射し、画像を読み取る。もちろん、単色でもよいことは言うまでもない。また、アクティブマトリックスに限定するものではなく、単純マトリックスでもよい。色温度を調整できるようにすれば画像読み取り精度も向上する。
【０２５７】
また、液晶表示装置のバックライトにも有機ＥＬ表示装置は有効である。ＥＬ表示装置（バックライト）のＲＧＢの画素をストライプ状あるいはドットマトリックス状に形成し、これらに流す電流を調整することにより色温度を変更でき、また、明るさの調整も容易である。その上、面光源であるから、画面の中央部を明るく、周辺部を暗くするガウス分布を容易に構成できる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ光を交互に走査する、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示パネルのバックライトとしても有効である。また、バックライトを点滅しても黒挿入することにより動画表示用などの液晶表示パネルのバックライトとしても用いることができる。
【０２５８】
【発明の効果】
本発明のＥＬ表示装置等は、高画質、良好な動画表示性能、低消費電力、低コスト化、高輝度化等のそれぞれの構成に応じて特徴ある効果を発揮する。
【０２５９】
なお、本発明を用いれば、低消費電力の情報表示装置などを構成できるので、電力を消費しない。また、小型軽量化できるので、資源を消費しない。また、高精細の表示パネルであっても十分に対応できる。したがって、地球環境、宇宙環境に優しいこととなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図２】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図３】本発明の表示パネルの動作の説明図である。
【図４】本発明の表示パネルの動作の説明図である。
【図５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図６】本発明の表示装置の構成図である。
【図７】本発明の表示パネルの製造方法の説明図である。
【図８】本発明の表示装置の構成図である。
【図９】本発明の表示装置の構成図である。
【図１０】本発明の表示パネルの断面図である。
【図１１】
本発明の表示パネルの断面図である。
【図１２】本発明の表示パネルの説明図である。
【図１３】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１４】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１６】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１７】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１８】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１９】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２０】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２１】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２２】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２３】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２４】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２６】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２７】本発明の表示装置の構成図である。
【図２８】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２９】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３０】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３１】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３２】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３３】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３４】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３６】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３７】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３８】本発明の携帯電話の説明図である。
【図３９】本発明のビューファインダの説明図である。
【図４０】本発明のビデオカメラの説明図である。
【図４１】本発明のデジタルカメラの説明図である。
【図４２】本発明のテレビ（モニター）の説明図である。
【図４３】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４４】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４６】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４７】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４８】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４９】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図５０】従来の表示パネルの画素構成図である。
【符号の説明】
１１ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
１２ ゲートドライバＩＣ（回路）
１４ ソースドライバＩＣ（回路）
１５ ＥＬ（素子）（発光素子）
１６ 画素
１７ ゲート信号線
１８ ソース信号線
１９ 蓄積容量（付加コンデンサ、付加容量）
５０ 表示画面
５１ 書き込み画素（行）
５２ 非表示画素（非表示領域、非点灯領域）
５３ 表示画素（表示領域、点灯領域）
６１ シフトレジスタ
６２ ゲート操作信号線
６３ 出力バッファ
６５ ＯＲ回路
７１ アレイ基板（表示パネル）
７２ レーザー照射範囲（レーザースポット）
７３ 位置決めマーカー
７４ ガラス基板（アレイ基板）
８１ コントロールＩＣ（回路）
８２ 電源ＩＣ（回路）
８３ プリント基板
８４ フレキシブル基板
８５ 封止フタ
８６ カソード配線
８７ アノード配線（Ｖｄｄ）
８８ データ信号線
８９ ゲート制御信号線
９１ 浮遊容量
１０１ 土手（リブ）
１０２ 層間絶縁膜
１０４ コンタクト接続部
１０５ 画素電極
１０６ カソード電極
１０７ 乾燥剤
１０８ λ／４板
１０９ 偏光板
１１１ 薄膜封止膜
３８１ アンテナ
３８２ キー
３８３ 筐体
３８４ 表示パネル
３９１ 接眼リング
３９２ 拡大レンズ
３９３ 凸レンズ
４０１ 支点（回転部）
４０２ 撮影レンズ
４０３ 格納部
４０４ スイッチ
４１１ 本体
４１２ 撮影部
４１３ シャッタスイッチ
４２１ 取り付け枠
４２２ 脚
４２３ 取り付け台
４２４ 固定部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to an EL display device for displaying an image by self light emission, and a driving method of the EL display device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 50 shows a pixel equivalent circuit of a conventional active matrix type organic EL display panel (for example, see Patent Document 1). The pixel 16 includes an EL element 15 which is a light emitting element, a first transistor 11a, a second transistor 11b, and a storage capacitor 19. The light emitting element 15 is an organic electroluminescence (EL) element. In the present invention, the transistor 11a that supplies (controls) a current to the EL element 15 is referred to as a driving transistor. A transistor that operates as a switch, such as the transistor 11b in FIG. 50, is called a switching transistor.
[0003]
In the example of FIG. 50, the source terminal (S) of the P-channel transistor 11a is set to Vdd (power supply potential), and the cathode (cathode) of the EL element 15 is connected to the ground potential (Vk). On the other hand, the anode (anode) is connected to the drain terminal (D) of the transistor 11b. On the other hand, the gate terminal of the P-channel transistor 11a is connected to the gate signal line 17a, the source terminal is connected to the source signal line 18, and the drain terminal is connected to the storage capacitor 19 and the gate terminal (G) of the transistor 11a. I have.
[0004]
In order to operate the pixel 16, first, the gate signal line 17 a is set to a selected state, and a video signal representing luminance information is applied to the source signal line 18. Then, the transistor 11a conducts, the storage capacitor 19 is charged or discharged, and the gate potential of the transistor 11b matches the potential of the video signal. When the gate signal line 17a is in a non-selected state, the transistor 11a is turned off, and the transistor 11b is electrically disconnected from the source signal line 18. However, the gate potential of the transistor 11a is stably held by the storage capacitor 19. The current flowing through the light emitting element 15 via the transistor 11a has a value corresponding to the voltage Vgs between the gate and source terminals of the transistor 11a, and the light emitting element 15 emits light with a luminance corresponding to the amount of current supplied through the transistor 11a. to continue.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-147659 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the current flowing through the organic EL element is reduced, the amount of light emitted from the organic EL element decreases as the amount of current flowing decreases, and the organic EL element becomes darker. However, according to the method of controlling the brightness by the amount of current, in the low gradation part of the display image, the brightness is changed while maintaining the gradation in order to control with a smaller current than in the high gradation part. It was difficult.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an EL display device capable of changing brightness while maintaining a gradation even in a low gradation portion in consideration of such a problem of an EL display device using a conventional EL element. It is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is an EL display device in which pixels are arranged in a matrix,
An EL element (15) formed in each pixel;
A driving transistor (11a) for supplying a current to be applied to the EL element;
A capacitor (19) connected to a gate terminal of the driving transistor;
A first transistor element (11b, 11c) for applying a voltage to the capacitor;
A second transistor element (11d) for turning on and off a current flowing through the EL element;
A gate driver circuit (12) for selecting the transistor element;
A source driver circuit (14) for setting a voltage to be written to the capacitor;
An EL display device having a signal line (62a, 62b) for forcibly turning off the second transistor element in the gate driver circuit.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an EL display device including an EL element (15) arranged in a matrix and a thin film transistor for supplying a current to the EL element,
The EL display device has S horizontal operation lines,
In the situation where N horizontal operation lines out of S are lit, if 0 ≦ N / S ≦ １ ／, the second transistor element (11d) that turns on and off the current flowing through the EL element is connected to the gate. The EL display device has a function of adjusting the brightness of the EL display device by creating a period in which the driver (12) is turned off by the signal lines (62a, 62b) of the driver (12).
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In this specification, some drawings are omitted or / and enlarged / reduced in order to facilitate understanding and / or drawing. For example, in the cross-sectional view of the display panel illustrated in FIG. 11, the sealing film 111 and the like are illustrated to be sufficiently thick. On the other hand, in FIG. 10, the sealing lid 85 is shown thinly. Some parts have been omitted. For example, in the display panel or the like of the present invention, a phase film or the like for preventing unnecessary light from being reflected is omitted, but it is desirable to add it as appropriate. The same applies to the following drawings. In addition, portions with the same numbers or symbols have the same or similar forms or materials or functions or operations.
[0011]
It should be noted that the contents described in each drawing and the like can be combined with other embodiments and the like without particular notice. For example, by adding a touch panel or the like to the display panel in FIG. 8, the information display device shown in FIGS. 19 and 40 to 42 can be obtained. In addition, a viewfinder (see FIG. 39) used for a video camera (see FIG. 40 and the like) and the like can be configured by attaching the magnifying lens 392. The driving method of the present invention described with reference to FIGS. 4, 15, 18, 21, and 23 can be applied to any display device or display panel of the present invention. That is, the driving method described in this specification can be applied to the display panel of the present invention. In addition, the present invention mainly describes an active matrix type display panel in which a transistor is formed in each pixel. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the present invention can be applied to a simple matrix type.
[0012]
Thus, even if not particularly exemplified in the specification, matters, contents, and specifications described or described in the specification and drawings can be described in the claims in combination with each other. This is because it is impossible to describe all combinations in a specification or the like.
[0013]
2. Description of the Related Art In recent years, an organic EL display panel configured by arranging a plurality of organic electroluminescence (EL) elements in a matrix has attracted attention as a display panel that has low power consumption, high display quality, and can be made thinner. I have. As shown in FIG. 10, the organic EL display panel has at least one of an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and the like on a glass plate 71 (array substrate) on which a transparent electrode 105 as a pixel electrode is formed. The organic functional layer (EL layer) 15 and the metal electrode (reflection film) (cathode) 106 are stacked. A positive voltage is applied to the anode (anode) which is the transparent electrode (pixel electrode) 105 and a negative voltage is applied to the cathode (cathode) of the metal electrode (reflection electrode) 106, that is, a direct current is applied between the transparent electrode 105 and the metal electrode 106. Thereby, the organic functional layer (EL layer) 15 emits light. By using an organic compound that can be expected to have good light-emitting characteristics for the organic functional layer, the EL display panel can be put to practical use. The present invention will be described by taking an organic EL display panel as an example, but the present invention is not limited to this, and can be applied to an inorganic EL panel. Some structures, circuits, and the like can be applied to other display panels such as a TN liquid crystal display panel and an STN liquid crystal display panel.
[0014]
Hereinafter, the manufacturing method and structure of the EL display panel of the present invention will be described in detail. First, the transistor 11 for driving a pixel is formed on the array substrate 71. One pixel is composed of two or more, preferably four or five transistors. Further, the current is programmed in the pixel, and the programmed current is supplied to the EL element 15. Normally, the current programmed value is stored in the storage capacitor 19 as a voltage value. The pixel configuration such as the combination of the transistors 11 will be described later. Next, a pixel electrode as a hole injection electrode is formed in the transistor 11. The pixel electrode 105 is patterned by photolithography. Note that a light-shielding film is formed or arranged in a lower layer or an upper layer of the transistor 11 in order to prevent image quality deterioration due to a photoconductor phenomenon (hereinafter, referred to as a photoconductor) generated by light incident on the transistor 11.
[0015]
Note that the current program is to apply a program current from the source driver circuit 14 to the pixel (or absorb the program current from the pixel to the source driver circuit 14) and to hold a signal value corresponding to this current in the pixel. A current corresponding to the held signal value is caused to flow to the EL element 15 (or to flow from the EL element 15). That is, programming is performed with a current, and a current corresponding to (corresponding to) the programmed current is caused to flow through the EL element 15.
[0016]
On the other hand, the voltage program is to apply a program voltage from the source driver circuit 14 to the pixel and to hold a signal value corresponding to this voltage in the pixel. A current corresponding to the held voltage is passed through the EL element 15. That is, the voltage is programmed, the voltage is converted into a current value in the pixel, and a current corresponding to (corresponding to) the programmed voltage is caused to flow through the EL element 15.
[0017]
First, an active matrix method used for an organic EL display panel includes: To be able to select specific pixels and provide necessary display information. 2. Two conditions must be satisfied that a current can flow through the EL element throughout one frame period.
[0018]
In order to satisfy these two conditions, in the conventional organic EL pixel configuration shown in FIG. 50, the first transistor 11b is a switching transistor for selecting a pixel, and the second transistor 11a is an EL element (EL film). A) a driving transistor for supplying a current to 15;
[0019]
Here, as compared with the active matrix method used for the liquid crystal, the switching transistor 11b is necessary for the liquid crystal, but the driving transistor 11a is necessary for turning on the EL element 15. The reason is that in the case of liquid crystal, the ON state can be maintained by applying a voltage, but in the case of the EL element 15, the lighting state of the pixel 16 cannot be maintained unless a current is kept flowing.
[0020]
Therefore, in the EL display panel, the transistor 11a must be kept on in order to keep the current flowing. First, when both the scanning line and the data line are turned on, charges are accumulated in the capacitor 19 through the switching transistor 11b. Since the capacitor 19 continues to apply a voltage to the gate of the driving transistor 11a, even when the switching transistor 11b is turned off, the current continues to flow from the current supply line (Vdd), and the pixel 16 can be turned on for one frame period.
[0021]
When a gray scale is displayed using this configuration, it is necessary to apply a voltage corresponding to the gray scale as the gate voltage of the driving transistor 11a. Therefore, the variation in the ON current of the driving transistor 11a appears on the display as it is.
[0022]
The on-state current of a transistor is extremely uniform if it is a transistor formed of a single crystal, but it can be formed on an inexpensive glass substrate at a low temperature of 450 ° C. or lower. , There are variations in the threshold value in the range of ± 0.2 V to 0.5 V. Therefore, the on-current flowing through the driving transistor 11a varies correspondingly, and the display becomes uneven. These irregularities occur not only due to variations in threshold voltage, but also due to the mobility of the transistor, the thickness of the gate insulating film, and the like. The characteristics also change due to the deterioration of the transistor 11. It is to be noted that the present invention is not limited to the low-temperature polysilicon technology, and may be configured using a high-temperature polysilicon technology having a process temperature of 450 degrees Celsius (Celsius) or higher, or a semiconductor film grown by solid phase (CGS). Alternatively, a TFT formed using TFT or the like may be used. In addition, an organic TFT may be used. Further, a panel is formed using a TFT array formed by amorphous silicon technology. In this specification, a TFT formed by a low-temperature polysilicon technology will be mainly described. However, problems such as variations in TFTs are the same in other systems.
[0023]
Therefore, in the method of displaying gradations in an analog manner, it is necessary to strictly control the characteristics of the device in order to obtain a uniform display. In the current low-temperature polycrystalline silicon transistor, this variation is suppressed within a predetermined range. I cannot satisfy the specifications. In order to solve this problem, four or more transistors are provided in one pixel, and a variation in threshold voltage is compensated by a capacitor to obtain a uniform current. For example, a method for achieving uniformity can be considered.
[0024]
However, in these methods, since the current to be programmed is programmed through the EL element 15, when the current path changes, the transistor controlling the drive current for the switching transistor connected to the power supply line becomes a source follower, and the drive margin is reduced. Narrows. Therefore, there is a problem that the driving voltage is increased.
[0025]
In addition, it is necessary to use a switching transistor connected to a power supply in a region having a low impedance, and there is a problem that this operation range is affected by a characteristic change of the EL element 15. In addition, there is a problem that the stored current value varies when a kink current occurs in the voltage-current characteristics in the saturation region or when the threshold voltage of the transistor varies.
[0026]
According to the EL element structure of the present invention, in order to solve the above problem, even if the transistor 11 for controlling the current flowing to the EL element 15 does not have a source follower configuration and the transistor has a kink current, the effect of the kink current is reduced. In this configuration, the variation of the stored current value can be reduced to a minimum and the stored current value can be reduced.
[0027]
Specifically, the pixel structure of the EL display device of the present invention is formed by a plurality of transistors 11 each having at least four unit pixels and an EL element as shown in FIG. Note that the pixel electrode is configured to overlap with the source signal line. That is, an insulating film or a flattening film made of an acrylic material is formed on the source signal line 18 for insulation, and the pixel electrode 105 is formed on the insulating film. Such a configuration in which the pixel electrode is superimposed on the source signal line 18 is called a high aperture (HA) structure.
[0028]
When the gate signal line (first scanning line) 17a is activated (an ON voltage is applied), the EL element 15 is driven through a transistor (transistor or switching element) 11a and a transistor (transistor or switching element) 11c. A current value to be supplied to the element 15 is supplied from the source driver circuit 14. Further, the transistor 11b is activated by applying the ON voltage to open the gate signal line 17a so as to short-circuit the gate and drain of the transistor 11a, and a capacitor connected between the gate and the source of the transistor 11a (capacitor, The gate voltage (or drain voltage) of the transistor 11a is stored in the storage capacitor 19 and the additional capacitor 19 so that the current value flows (see FIG. 3A).
[0029]
Note that it is preferable that the capacitance (capacitor) 19 between the source (S) and the gate (G) of the transistor 11a be 0.2 pF or more. As another configuration, a configuration in which the capacitor 19 is separately formed is also exemplified. That is, the storage capacitor is formed from the capacitor electrode layer, the gate insulating film, and the gate metal. From the viewpoint of preventing the luminance from being reduced due to the leakage of the transistor 11c and stabilizing the display operation, it is preferable to separately form a capacitor as described above. Note that the size of the capacitor (storage capacitance) 19 is preferably 0.2 pF or more and 2 pF or less, and particularly, the size of the capacitor (storage capacitance) 19 is preferably 0.4 pF or more and 1.2 pF or less. .
[0030]
Preferably, the capacitor 19 is generally formed in a non-display area between adjacent pixels. In general, when the full-color organic EL 15 is formed, since the organic EL layer 15 is formed by mask evaporation using a metal mask, a position of the EL layer is formed due to a mask displacement. When the displacement occurs, there is a risk that the organic EL layers 15 (15R, 15G, 15B) of the respective colors overlap. Therefore, the non-display area between adjacent pixels of each color must be separated by 10 μ or more. This portion does not contribute to light emission. Therefore, forming the storage capacitor 19 in this region is an effective means for improving the aperture ratio.
[0031]
The metal mask is made of a magnetic material, and the metal mask is magnetically attracted from the back surface of the substrate 71 by a magnet. Due to the magnetic force, the metal mask adheres to the substrate without any gap. The matters relating to the above manufacturing method are also applied to other manufacturing methods of the present invention.
[0032]
Next, the gate signal line 17a is made inactive (OFF voltage is applied), the gate signal line 17b is made active, and the path through which a current flows is connected to the first transistor 11a, the transistor 11d connected to the EL element 15, and the EL element. The path is switched to the path including the path 15 and the stored current is caused to flow through the EL element 15 (see FIG. 3B).
[0033]
This circuit has four transistors 11 in one pixel, and the gate of the transistor 11a is connected to the source of the transistor 11b. The gates of the transistors 11b and 11c are connected to a gate signal line 17a. The drain of the transistor 11b is connected to the source of the transistor 11c and the source of the transistor 11d, and the drain of the transistor 11c is connected to the source signal line 18. The gate of the transistor 11d is connected to the gate signal line 17b, and the drain of the transistor 11d is connected to the anode electrode of the EL element 15.
[0034]
In FIG. 1, all the transistors are configured by P-channel. The P-channel is somewhat lower in mobility than an N-channel transistor, but is preferable because it has a higher breakdown voltage and hardly causes deterioration. However, the present invention is not limited only to the configuration in which the EL element is configured by the P channel. You may comprise only N channels. Further, the configuration may be made using both the N channel and the P channel.
[0035]
In FIG. 1, it is preferable that the transistors 11c and 11b have the same polarity and have N channels, and the transistors 11a and 11d have P channels. In general, a P-channel transistor has features such as higher reliability and less kink current than an N-channel transistor. The effect of setting the transistor 11a to the P channel is great. Optimally, it is preferable that all the TFTs 11 constituting the pixel are formed with a P channel, and the built-in gate driver 12 is also formed with a P channel. By forming the array with TFTs having only P-channels in this manner, the number of masks becomes five, and cost reduction and high yield can be realized.
[0036]
Hereinafter, in order to further facilitate understanding of the present invention, the configuration of the EL device of the present invention will be described with reference to FIG. The EL element configuration of the present invention is controlled by two timings. The first timing is a timing at which a necessary current value is stored. When the transistor 11b and the transistor 11c are turned on at this timing, an equivalent circuit shown in FIG. Here, a predetermined current Iw is written from the signal line. As a result, the transistor 11a has its gate and drain connected, and the current Iw flows through the transistor 11a and the transistor 11c. Therefore, the gate-source voltage of the transistor 11a becomes the voltage V1 at which I1 flows.
[0037]
The second timing is when the transistors 11a and 11c are closed and the transistor 11d is opened, and the equivalent circuit at that time is as shown in FIG. The voltage between the source and the gate of the transistor 11a remains held. In this case, since the transistor 11a always operates in the saturation region, the current of Iw is constant.
[0038]
When operated in this way, the result is as shown in FIG. That is, reference numeral 51a in FIG. 5A indicates a pixel (row) (write pixel row) on the display screen 50 where current is programmed at a certain time. This pixel (row) 51a is turned off (non-display pixel (row)) as shown in FIG. 5B. The other pixels (rows) are display pixels (rows) 53 (current flows through the EL elements 15 of the non-pixels 53, and the EL elements 15 emit light).
[0039]
In the case of the pixel configuration of FIG. 1, as shown in FIG. 3A, at the time of current programming, a program current Iw flows through the source signal line 18. The voltage is set (programmed) on the capacitor 19 so that the current Iw flows through the transistor 11a and the current flowing Iw is held. At this time, the transistor 11d is in an open state (off state).
[0040]
Next, during a period in which a current flows through the EL element 15, the transistors 11c and 11b are turned off and the transistor 11d operates as shown in FIG. That is, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and the transistors 11b and 11c are turned off. On the other hand, an on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b, turning on the transistor 11d.
[0041]
This timing chart is shown in FIG. In FIG. 4 and the like, the suffix in parentheses (for example, (1)) indicates the number of the pixel row. That is, the gate signal line 17a (1) indicates the gate signal line 17a of the pixel row (1). In addition, * H in the upper part of FIG. 4 indicates a horizontal scanning period. That is, 1H is the first horizontal scanning period. Note that the above items are for ease of explanation and are not limited (1H number, 1H cycle, order of pixel row number, and the like).
[0042]
As can be seen from FIG. 4, in each selected pixel row (selection period is 1H), when an ON voltage is applied to the gate signal line 17a, an OFF voltage is applied to the gate signal line 17b. I have. During this period, no current flows through the EL element 15 (non-lighting state). In an unselected pixel row, an off voltage is applied to the gate signal line 17a, and an on voltage is applied to the gate signal line 17b. Further, during this period, a current flows through the EL element 15 (lighting state).
[0043]
Note that the gate of the transistor 11a and the gate of the transistor 11c are connected to the same gate signal line 11a. However, the gate of the transistor 11a and the gate of the transistor 11c may be connected to different gate signal lines 11. The number of gate signal lines for one pixel is three (the configuration in FIG. 1 is two). By individually controlling the ON / OFF timing of the gate of the transistor 11b and the ON / OFF timing of the gate of the transistor 11c, variation in the current value of the EL element 15 due to variation in the transistor 11a can be further reduced.
[0044]
When the gate signal line 17a and the gate signal line 17b are shared and the transistors 11c and 11d are of different conductivity types (N-channel and P-channel), the drive circuit can be simplified and the aperture ratio of the pixel can be improved. .
[0045]
With such a configuration, the write path from the signal line is turned off as the operation timing of the present invention. That is, when the predetermined current is stored, if there is a branch in the current flow path, an accurate current value is not stored in the capacitance (capacitor) between the source (S) and the gate (G) of the transistor 11a. By setting the transistor 11c and the transistor 11d to have different conductivity types, the transistor 11d can be turned on after the transistor 11c is always turned off at the switching timing of the scanning line by controlling the thresholds of the transistors 11c and 11d.
[0046]
An object of the invention of this patent is to propose a circuit configuration in which variation in transistor characteristics does not affect display, and for that purpose, four or more transistors are required. When determining circuit constants based on these transistor characteristics, it is difficult to determine appropriate circuit constants unless the characteristics of the four transistors are uniform. When the channel direction is horizontal and vertical with respect to the major axis direction of the laser irradiation, the threshold and the mobility of the transistor characteristics are formed differently. The degree of variation is the same in both cases. The mobility and the average value of the threshold are different between the horizontal direction and the vertical direction. Therefore, it is desirable that the channel directions of all the transistors forming the pixel be the same.
[0047]
When setting the current flowing to the EL element 15, the signal current flowing to the transistor 11a is Iw, and the gate-source voltage generated in the transistor 11a is Vgs. At the time of writing, since the transistor 11d short-circuits the gate and drain of the transistor 11a, the transistor 11a operates in the saturation region. Therefore, Iw is given by the following equation.
[0048]
Iw = (Vgs-Vth1) 2 ・ Μ1 ・ Cox1 ・ W1 / L1 / 2 ... (1)
Here, Cox is a gate capacitance per unit area, and is given by Cox = ε0 · εr / d. Vth is the threshold value of the transistor, μ is the carrier mobility, W is the channel width, L is the channel length, ε0 is the vacuum mobility, εr is the relative dielectric constant of the gate insulating film, and d is the thickness of the gate insulating film. is there.
[0049]
Assuming that the current flowing through the EL element 15 is Idd, the current level of Idd is controlled by the transistor 1b connected in series with the EL element 15. In the present invention, since the gate-source voltage is equal to Vgs in equation (1), the following equation is established assuming that the transistor 1b operates in a saturation region.
[0050]
Idrv = (Vgs-Vth2) 2 · Μ2 · Cox2 · W2 / L2 / 2 (2)
The condition for an insulated gate field effect thin film transistor (transistor) to operate in a saturation region is generally given by the following equation, with Vds as the drain-source voltage.
[0051]
| Vds |> | Vgs-Vth | (3)
Here, since the transistor 11a and the transistor 11b are formed close to the inside of a small pixel, they are approximately μ1 = μ2 and Cox1 = Cox2, and it is considered that Vth1 = Vth2 unless special measures are taken. Then, at this time, the following equation is easily derived from the equations (1) and (2).
[0052]
Idrv / Iw = (W2 / L2) / (W1 / L1) (4)
It should be noted here that, in the equations (1) and (2), the values μ, Cox, and Vth themselves generally vary from pixel to pixel, product to product, or production lot. ) Does not include these parameters, so the value of Idrv / Iw does not depend on these variations.
[0053]
If W1 = W2 and L1 = L2 are designed, Idrv / Iw = 1, that is, Iw and Idrv have the same value. That is, the drive current Idd flowing through the EL element 15 is exactly the same as the signal current Iw irrespective of the variation in the characteristics of the transistor. As a result, the emission luminance of the EL element 15 can be accurately controlled.
[0054]
As described above, since Vth1 of the driving transistor 11a and Vth2 of the driving transistor 11b are basically the same, a signal voltage at the cutoff level is applied to the gates at the common potential of both transistors. Then, both the transistor 11a and the transistor 11b should be non-conductive. However, in practice, Vth2 may be lower than Vth1 even in a pixel due to factors such as variations in parameters. At this time, since a sub-threshold level leakage current flows through the driving transistor 11b, the EL element 15 emits weak light. This weak light emission lowers the contrast of the screen and impairs the display characteristics.
[0055]
In the present invention, in particular, the threshold voltage Vth2 of the driving transistor 11b is set so as not to be lower than the threshold voltage Vth1 of the corresponding driving transistor 11a in the pixel. For example, the gate length L2 of the transistor 11b is made longer than the gate length L1 of the transistor 11a so that Vth2 does not become lower than Vth1 even if the process parameters of these thin film transistors change. This makes it possible to suppress minute current leakage. The above applies to the relationship between the transistors 11a and 11d in FIG.
[0056]
As shown in FIG. 27, a pixel transistor and a data line are controlled by controlling a gate signal line 17a1 in addition to a driving transistor 11a through which a signal current flows, a driving transistor 11b that controls a driving current flowing through a light emitting element including the EL element 15, and the like. After the write transistor 11c for connecting or shutting off the data, the switching transistor 11d for short-circuiting the gate and drain of the transistor 11a during the writing period by controlling the gate signal line 17a2, and the gate-source voltage of the transistor 11a being written And a EL element 15 as a light emitting element.
[0057]
In FIG. 27, the transistors 11c and 11d are configured by N-channel MOS (NMOS), and the other transistors are configured by P-channel MOS (PMOS). However, this is merely an example, and is not necessarily required to be the same. The capacitor C has one terminal connected to the gate of the transistor 11a and the other terminal connected to Vdd (power supply potential), but may have any constant potential other than Vdd. The cathode (cathode) of the EL element 15 is connected to the ground potential. Therefore, it goes without saying that the above items also apply to FIG.
[0058]
Note that the Vdd voltage in FIG. 1 and the like is preferably lower than the off voltage of the transistor 11b (when the transistor is a P-channel). Specifically, Vgh (gate off voltage) should be at least higher than Vdd-0.5 (V). If it is lower than this, off-leakage of the transistor occurs, and shot unevenness of laser annealing becomes conspicuous. It should be lower than Vdd + 4 (V). If it is too high, the amount of off leak increases.
[0059]
Therefore, the off-state voltage of the gate (Vgh in FIG. 1, that is, the voltage side closer to the power supply voltage) is higher than the power supply voltage (Vdd in FIG. 1) by not less than −0.5 (V) and not more than +4 (V). Should. More preferably, the power supply voltage (Vdd in FIG. 1) should be more than 0 (V) and less than +2 (V). That is, the off voltage of the transistor applied to the gate signal line is sufficiently turned off. When the transistor is an N-channel transistor, Vgl becomes an off voltage. Therefore, Vgl is set to be in a range from −4 (V) to 0.5 (V) with respect to the GND voltage. More preferably, it is in the range of −2 (V) or more and 0 (V) or less.
[0060]
Although the above description has been made with reference to the pixel configuration of the current program in FIG. 1, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to the pixel configuration of the voltage program. It is preferable that the Vt offset cancellation of the voltage program is individually compensated for each of R, G, and B.
[0061]
The driving transistor 11b receives the voltage level held by the capacitor 19 at its gate, and supplies a driving current having a current level corresponding to the voltage to the EL element 15 via the channel. The gate of the transistor 11a and the gate of the transistor 11b are directly connected to form a current mirror circuit, so that the current level of the signal current Iw and the current level of the drive current are in a proportional relationship.
[0062]
The transistor 11b operates in the saturation region, and drives the EL element 15 with a drive current corresponding to the difference between the voltage level applied to its gate and the threshold voltage.
[0063]
The transistor 11b is set so that its threshold voltage does not become lower than the threshold voltage of the corresponding transistor 11a in the pixel. Specifically, the gate length of the transistor 11b is set so as not to be shorter than the gate length of the transistor 11a. Alternatively, the transistor 11b may be set so that its gate insulating film is not thinner than the gate insulating film of the corresponding transistor 11a in the pixel.
[0064]
Alternatively, the transistor 11b may be set so that the threshold voltage is not lower than the threshold voltage of the corresponding transistor 11a in the pixel by adjusting the impurity concentration implanted into the channel. If the threshold voltages of the transistor 11a and the transistor 11b are set to be the same and a signal voltage of a cutoff level is applied to the gate of the commonly connected transistor, both the transistor 11a and the transistor 11b are turned off. Should be. However, in practice, the process parameters slightly vary within the pixel, and the threshold voltage of the transistor 11b may be lower than the threshold voltage of the transistor 11a.
[0065]
At this time, since a weak current at the subthreshold level flows through the driving transistor 11b even with a signal voltage equal to or lower than the cutoff level, the EL element 15 emits light slightly and the contrast of the screen is reduced. Therefore, the gate length of the transistor 11b is longer than the gate length of the transistor 11a. This prevents the threshold voltage of the transistor 11b from being lower than the threshold voltage of the transistor 11a even if the process parameter of the transistor 11 varies within the pixel.
[0066]
In the short channel effect region A where the gate length L is relatively short, Vth increases as the gate length L increases. On the other hand, in the suppression region B where the gate length L is relatively large, Vth is substantially constant regardless of the gate length L. By utilizing this characteristic, the gate length of the transistor 11b is longer than the gate length of the transistor 11a. For example, when the gate length of the transistor 11a is 7 μm, the gate length of the transistor 11b is set to about 10 μm.
[0067]
The gate length of the transistor 11a may belong to the short channel effect region A, while the gate length of the transistor 11b may belong to the suppression region B. Accordingly, the short channel effect in the transistor 11b can be suppressed, and the reduction in the threshold voltage due to a change in the process parameter can be suppressed. As described above, the sub-threshold level leakage current flowing through the transistor 11b is suppressed, the light emission of the EL element 15 is suppressed, and the contrast can be improved.
[0068]
A DC voltage is applied to the EL display element 15 described above with reference to FIGS. 2 Was continuously driven at a constant current density of EL structure is 7.0 V, 200 cd / cm 2 Green (maximum emission wavelength λmax = 460 nm) was confirmed. The blue light emitting part has a luminance of 100 cd / cm. 2 Where the color coordinates are x = 0.129, y = 0.105, and the green light emitting portion has a luminance of 200 cd / cm. 2 Where the color coordinates are x = 0.340, y = 0.625, and the red light emitting portion has a luminance of 100 cd / cm. 2 As a result, a luminescent color having color coordinates of x = 0.649 and y = 0.338 was obtained.
[0069]
In a full-color organic EL display panel, improvement of the aperture ratio is an important development issue. Increasing the aperture ratio increases the light use efficiency, leading to higher luminance and longer life. In order to increase the aperture ratio, the area of a transistor which blocks light from the organic EL layer may be reduced. The low-temperature polycrystalline Si-transistor has a performance 10 to 100 times higher than that of amorphous silicon and has a high current supply capability, so that the size of the transistor can be extremely reduced. Therefore, in the organic EL display panel, it is preferable that the pixel transistor and the peripheral driving circuit are manufactured by using the low-temperature polysilicon technology and the high-temperature polysilicon technology. Of course, it may be formed by amorphous silicon technology, but the pixel aperture ratio is considerably reduced.
[0070]
By forming a driving circuit such as the gate driver circuit 12 or the source driver circuit 14 on the glass substrate 71, resistance, which is particularly problematic in a current-driven organic EL display panel, can be reduced. In addition to eliminating the connection resistance of TCP, the lead wire from the electrode is shortened by 2 to 3 mm and the wiring resistance is reduced as compared with the case of TCP connection. Further, it is assumed that there is an advantage that the process for the TCP connection is eliminated and the material cost is reduced.
[0071]
Next, the EL display panel or the EL display device of the present invention will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram focusing on the circuit of the EL display device. The pixels 16 are arranged or formed in a matrix. Each pixel 16 is connected to a source driver circuit 14 that outputs a current for performing a current program for each pixel. At the output stage of the source driver circuit 14, a current mirror circuit corresponding to the number of bits of the video signal is formed (described later). For example, in the case of 64 gradations, 63 current mirror circuits are formed on each source signal line, and a desired current can be applied to the source signal line 18 by selecting the number of these current mirror circuits. Have been.
[0072]
The minimum output current of one current mirror circuit is set to 10 nA or more and 50 nA. In particular, the minimum output current of the current mirror circuit is preferably 15 nA or more and 35 nA. This is to ensure the accuracy of the transistors constituting the current mirror circuit in the driver IC 14.
[0073]
Further, a precharge or discharge circuit for forcibly releasing or charging the electric charge of the source signal line 18 is incorporated. It is preferable that the voltage (current) output value of the precharge or discharge circuit for forcibly releasing or charging the electric charge of the source signal line 18 can be set independently for R, G, and B. This is because the threshold value of the EL element 15 is different between RGB.
[0074]
Needless to say, the pixel configuration, array configuration, panel configuration, and the like described above are applied to the configurations, methods, and apparatuses described below. Needless to say, the pixel configuration, array configuration, panel configuration, and the like described above are applied to the configuration, method, and apparatus described below.
[0075]
The gate driver 12 includes a shift register circuit 61a for the gate signal line 17a and a shift register circuit 61b for the gate signal line 17b. Each shift register circuit 61 is controlled by positive and negative phase clock signals (CLKxP, CLKxN) and a start pulse (STx). In addition, it is preferable to add an enable (ENABL) signal for controlling the output and non-output of the gate signal line, and an up-down (UPDWM) signal for reversing the shift direction. In addition, it is preferable to provide an output terminal or the like for confirming that the start pulse is shifted to the shift register and output. The shift timing of the shift register is controlled by a control signal from the control IC 81. Further, a level shift circuit for performing level shift of external data is incorporated. In addition, an inspection circuit is built in.
[0076]
FIG. 8 is a configuration diagram of the supply of signals and voltages of the display device of the present invention or a configuration diagram of the display device. Signals (power supply wiring, data wiring, etc.) supplied from the control and roll IC 81 to the source driver circuit 14 a are supplied via the flexible substrate 84.
[0077]
In FIG. 8, the control signal of the gate driver 12 is generated by the control IC, and is applied to the gate driver 12 after the level shift is once performed by the source driver 14. Since the drive voltage of the source driver 14 is 4 to 8 (V), it is possible to convert a 3.3 (V) amplitude control signal output from the control IC 81 into a 5 (V) amplitude that the gate driver 12 can receive. it can.
[0078]
Hereinafter, a driving method of the pixel configuration in FIG. 1 will be described. As shown in FIG. 1, the gate signal line 17a is turned on during the row selection period (here, the transistor 11 in FIG. 1 is a p-channel transistor and turned on at a low level), and the gate signal line 17b is turned off during the non-selection period. Sometimes, it becomes conductive.
[0079]
The source signal line 18 has a parasitic capacitance (not shown). The parasitic capacitance is generated due to the capacitance at the cross section between the source signal line 18 and the gate signal line 17, the channel capacitance of the transistors 11b and 11c, and the like.
[0080]
Assuming that the time t required for changing the current value of the source signal line 18 is C, the voltage of the source signal line is V, and the current flowing through the source signal line is I, t = C · V / I. Being able to increase the value ten times can reduce the time required for changing the current value to nearly one-tenth. Alternatively, it indicates that the current can be changed to a predetermined current value even when the source capacitance is increased by a factor of ten. Therefore, it is effective to increase the current value in order to write a predetermined current value within a short horizontal scanning period.
[0081]
When the input current is increased by a factor of ten, the output current also increases by a factor of ten, and the luminance of the EL increases by a factor of ten. To obtain a predetermined luminance, the conduction period of the transistor 17d in FIG. Is set to 1/10, so that a predetermined luminance is displayed.
[0082]
That is, in order to sufficiently charge and discharge the parasitic capacitance of the source signal line 18 and to program the transistor 11a of the pixel 16 with a predetermined current value, it is necessary to output a relatively large current from the source driver 14. However, when such a large current flows through the source signal line 18, the current value is programmed into the pixel, and a large current flows to the EL element 15 with respect to a predetermined current. For example, if programming is performed with a 10-fold current, a 10-fold current naturally flows through the EL element 15, and the EL element 15 emits light with a 10-fold luminance. In order to achieve a predetermined light emission luminance, the time that flows through the EL element 15 may be reduced to 1/10. By driving in this manner, the parasitic capacitance of the source signal line 18 can be sufficiently charged and discharged, and a predetermined light emission luminance can be obtained.
[0083]
Note that a 10-fold current value is written to the transistor 11a of the pixel (accurately, the terminal voltage of the capacitor 19 is set), and the ON time of the EL element 15 is reduced to 1/10, but this is an example. In some cases, a 10-fold current value may be written to the transistor 11a of the pixel to reduce the ON time of the EL element 15 to 1/5. Conversely, a 10-fold current value may be written to the transistor 11a of the pixel, and the ON time of the EL element 15 may be reduced by half.
[0084]
The present invention is characterized in that the pixel is driven in such a manner that the write current to the pixel is set to a value other than a predetermined value and the current flowing through the EL element 15 is intermittent. In this specification, for the sake of simplicity, a description will be given assuming that an N-fold current value is written to the transistor 11 of the pixel and the ON time of the EL element 15 is reduced to 1 / N times. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that an N1 times current value may be written to the transistor 11 of the pixel and the ON time of the EL element 15 may be 1 / N2 times (different from N1 and N2). The intermittent intervals are not limited to equal intervals. For example, it may be random (as long as the display period or the non-display period is a predetermined value (constant ratio) as a whole). In addition, RGB may be different. That is, the R, G, and B display periods or the non-display periods may be adjusted (set) so as to have a predetermined value (constant ratio) so that the white (white) balance is optimized.
[0085]
Also, for ease of explanation, 1 / N will be described as 1 / N based on 1F (1 field or 1 frame). However, one pixel row is selected and a current value is programmed (usually one horizontal scanning period (1H)), and an error occurs depending on a scanning state. Therefore, the above description is merely a matter of convenience for facilitating the description, and the present invention is not limited to this.
[0086]
The organic (inorganic) EL display device also has a problem that a display method is fundamentally different from a display such as a CRT which displays an image as a set of line displays by an electron gun. That is, in the EL display device, the current (voltage) written to the pixel is held during the period of 1F (one field or one frame). Therefore, there is a problem that when displaying a moving image, the outline of a displayed image is blurred.
[0087]
In the present invention, a current flows through the EL element 15 only during the 1F / N period, and does not flow during the other period (1F (N-1) / N). Consider a case in which this driving method is implemented and one point on the screen is observed. In this display state, image data display and black display (non-lighting) are repeatedly displayed every 1F. In other words, the image data display state is a temporally intermittent display (intermittent display) state. When viewing the moving image data in this intermittent display state, the outline of the image is not blurred and a good display state can be realized. That is, it is possible to realize moving image display close to a CRT. Also, intermittent display is realized, but the main clock of the circuit is not different from the conventional one. Therefore, the power consumption of the circuit does not increase.
[0088]
In the case of a liquid crystal display panel, image data (voltage) for light modulation is held in a liquid crystal layer. Therefore, it is necessary to rewrite data applied to the liquid crystal layer in order to perform black insertion display. Therefore, it is necessary to increase the operation clock of the source driver IC 14 and apply the image data and the black display data to the source signal line 18 alternately. Therefore, in order to realize black insertion (intermittent display such as black display), it is necessary to increase the main clock of the circuit. In addition, an image memory for performing time axis expansion is also required.
[0089]
In the pixel configuration of the EL display panel of the present invention shown in FIGS. 1, 2, 27, etc., image data is held in the capacitor 19. A current corresponding to the terminal voltage of the capacitor 19 flows through the EL element 15. Therefore, image data is not held in the light modulation layer as in a liquid crystal display panel.
[0090]
According to the present invention, the current flowing to the EL element 15 is controlled only by turning on / off the switching transistor 11d or the transistor 11e. That is, even if the current Iw flowing through the EL element 15 is turned off, the image data is held in the capacitor 19 as it is. Therefore, when the switching element 11d and the like are turned on at the next timing and a current flows through the EL element 15, the flowing current is the same as the current value flowing before. In the present invention, it is not necessary to increase the main clock of the circuit even when trying to realize black insertion (intermittent display such as black display). In addition, there is no need for an image memory because it is not necessary to extend the time axis. In addition, the organic EL element 15 has a short time from application of a current to emission of light and has a high-speed response. Therefore, it is possible to solve the problem of displaying a moving image, which is a problem of a conventional data holding type display panel (a liquid crystal display panel, an EL display panel, and the like) which is suitable for displaying a moving image and performing intermittent display.
[0091]
Further, when the source capacity is increased in a large display device, the source current may be increased by a factor of 10 or more. Generally, when the source current value is N times, the conduction period of the gate signal line 17b (transistor 11d) may be set to 1F / N. Thus, the present invention can be applied to a television, a display device for a monitor, and the like.
[0092]
Hereinafter, the driving method of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The parasitic capacitance of the source signal line 18 is generated by a coupling capacitance between adjacent source signal lines 18, a buffer output capacitance of the source drive IC (circuit) 14, a cross capacitance between the gate signal line 17 and the source signal line 18, and the like. This parasitic capacitance is usually 10 pF or more. In the case of voltage driving, since a voltage is applied to the source signal line 18 with low impedance from the driver IC 14, even if the parasitic capacitance is somewhat large, there is no problem in driving.
[0093]
However, in the case of current driving, particularly for displaying an image at a black level, it is necessary to program the capacitor 19 of the pixel with a very small current of 5 nA or less. Therefore, when the parasitic capacitance is generated with a magnitude equal to or larger than a predetermined value, the time required for programming one pixel row (usually within 1H, but is not limited to 1H since two pixel rows may be written simultaneously). ), The parasitic capacitance cannot be charged and discharged. If charge and discharge cannot be performed in the 1H period, writing to the pixel will be insufficient, and the resolution will not be high.
[0094]
In the case of the pixel configuration of FIG. 1, as shown in FIG. 3A, at the time of current programming, a program current Iw flows through the source signal line 18. The voltage is set (programmed) on the capacitor 19 so that the current Iw flows through the transistor 11a and the current flowing Iw is held. At this time, the transistor 11d is in an open state (off state).
[0095]
Next, during a period in which a current flows through the EL element 15, the transistors 11c and 11b are turned off and the transistor 11d operates as shown in FIG. That is, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and the transistors 11b and 11c are turned off. On the other hand, an on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b, turning on the transistor 11d.
[0096]
Now, assuming that the current I1 is N times the original current (predetermined value), the current flowing through the EL element 15 in FIG. 3B also becomes Iw. Therefore, the EL element 15 emits light at a luminance 10 times the predetermined value. That is, as shown in FIG. 12, the higher the magnification N, the higher the display luminance B of the display panel. Therefore, the magnification and the luminance have a proportional relationship. Conversely, by driving 1 / N, the luminance and the magnification have an inversely proportional relationship.
[0097]
Therefore, if the transistor 11d is turned on only for 1 / N of the time that the transistor 11d is originally turned on (approximately 1F) and is turned off for the other period (N-1) / N, the average brightness of the entire 1F is a predetermined brightness. Become. This display state is similar to a CRT scanning the screen with an electron gun. The difference is that the display range of the image is 1 / N of the entire screen (the entire screen is 1). (On a CRT, the lit range is one pixel row (strictly, Is one pixel).
[0098]
In the present invention, the 1F / N image display area 53 moves from the top to the bottom of the screen 50 as shown in FIG. In the present invention, the current flows through the EL element 15 only during the 1F / N period, and does not flow during the other period (1F · (N−1) / N). Therefore, each pixel is displayed intermittently. However, since the image is held by human eyes due to the afterimage, the entire screen appears to be displayed uniformly.
[0099]
Note that, as shown in FIG. 13, the writing pixel row 51a is a non-lighting display 52a. However, this is the case with the pixel configuration shown in FIGS. In the pixel configuration of the current mirror illustrated in FIG. 27 and the like, the writing pixel row 51a may be turned on. However, in this specification, in order to facilitate the description, description will be made mainly by exemplifying the pixel configuration in FIG. A driving method in which programming is performed with a current larger than the predetermined driving current Iw and intermittent driving as in FIGS. 13 and 16 is called N-fold pulse driving.
[0100]
In this display state, image data display and black display (non-lighting) are repeatedly displayed every 1F. In other words, the image data display state is a temporally intermittent display (intermittent display) state. In a liquid crystal display panel (an EL display panel other than the present invention), data is held in pixels for the period of 1F. Therefore, in the case of moving image display, even if image data changes, the change cannot be followed. The video was blurred (outline blur of the image). However, according to the present invention, since the image is displayed intermittently, the outline of the image is not blurred and a favorable display state can be realized. That is, it is possible to realize moving image display close to a CRT.
[0101]
This timing chart is shown in FIG. Note that, in the present invention and the like, the pixel configuration unless otherwise specified is shown in FIG. As can be seen from FIG. 14, when the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17a in each selected pixel row (the selection period is 1H) (see FIG. 14A). The off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (see FIG. 14B). During this period, no current flows through the EL element 15 (non-lighting state). In an unselected pixel row, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and an on voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. Further, during this period, a current flows through the EL element 15 (lighting state). Further, in the lighting state, the EL element 15 is lit at a predetermined N-fold luminance (NB), and the lighting period is 1 F / N. Therefore, the display luminance of the display panel obtained by averaging 1F is (N · B) × (1 / N) = B (predetermined luminance).
[0102]
FIG. 15 shows an embodiment in which the operation of FIG. 14 is applied to each pixel row. 3 shows a voltage waveform applied to the gate signal line 17. In the voltage waveform, the off voltage is Vgh (H level), and the on voltage is Vgl (L level). Subscripts such as (1) and (2) indicate the selected pixel row number.
[0103]
In FIG. 15, a gate signal line 17a (1) is selected (Vgl voltage), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row toward the source driver 14. This program current is N times a predetermined value (N will be described as N = 10 for ease of explanation. Of course, the predetermined value is a data current for displaying an image, and is not a fixed value unless white raster display or the like is used. )). Therefore, the capacitor 19 is programmed so that a current flows ten times to the transistor 11a. When the pixel row (1) is selected, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (1) in the pixel configuration of FIG. 1, and no current flows through the EL element 15.
[0104]
After 1H, the gate signal line 17a (2) is selected (Vgl voltage), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row toward the source driver 14. This program current is N times the predetermined value (for the sake of simplicity, it is assumed that N = 10). Therefore, the capacitor 19 is programmed so that a current flows ten times to the transistor 11a. When the pixel row (2) is selected, an off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (2) in the pixel configuration of FIG. 1, and no current flows through the EL element 15. However, the off-state voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a (1) of the previous pixel row (1), and the on-state voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b (1). It has become.
[0105]
After the next 1H, the gate signal line 17a (3) is selected, the off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (3), and no current flows through the EL element 15 of the pixel row (3). However, the off voltage (Vgh) is applied to the gate signal lines 17a (1) (2) of the previous pixel row (1) (2), and the on voltage (Vgl) is applied to the gate signal lines 17b (1) (2). ) Is applied, so that it is turned on.
[0106]
The above operation is synchronized with the 1H synchronization signal to display an image. However, in the driving method shown in FIG. 15, a 10-fold current flows through the EL element 15. Therefore, the display screen 50 is displayed with about ten times the brightness. Of course, in order to perform a predetermined luminance display in this state, it goes without saying that the program current may be reduced to 1/10. However, if the current is 1/10, insufficient writing occurs due to parasitic capacitance or the like. Therefore, it is the basic gist of the present invention to program with a high current and obtain a predetermined luminance by inserting the black screen 52.
[0107]
Note that, in the driving method of the present invention, the concept is that a current higher than a predetermined current flows through the EL element 15 and the parasitic capacitance of the source signal line 18 is sufficiently charged and discharged. That is, it is not necessary to supply N times the current to the EL element 15. For example, a current path is formed in parallel with the EL element 15 (a dummy EL element is formed, and this EL element is formed with a light shielding film so as not to emit light, for example). You may shed. For example, when the signal current is 0.2 μA, the program current is set to 2.2 μA, and 2.2 μA is supplied to the transistor 11 a. Among these currents, a method in which a signal current of 0.2 μA flows to the EL element 15 and a current of 2 μA flows to the dummy EL element is exemplified.
[0108]
With the configuration as described above, by increasing the current flowing through the source signal line 18 by N times, it is possible to program the drive transistor 11a so that N times the current flows, and to increase the current EL element 15 Means that a current sufficiently smaller than N times can flow. In the above method, as shown in FIG. 5, the entire display area 50 can be used as the image display area 53 without providing the non-lighting area 52.
[0109]
FIG. 13A illustrates a state of writing to the display image 50. In FIG. 13A, reference numeral 51a denotes a writing pixel row. A program current is supplied from the source driver IC 14 to each source signal line 18. In FIG. 13 and the like, one pixel row is written in the 1H period. However, it is not limited to 1H at all, and may be a 0.5H period or a 2H period. In addition, although a program current is written to the source signal line 18, the present invention is not limited to the current program method, and a voltage program method in which voltage is written to the source signal line 18 may be used.
[0110]
In FIG. 13A, when the gate signal line 17a is selected, the current flowing through the source signal line 18 is programmed in the transistor 11a. At this time, an off voltage is applied to the gate signal line 17b, and no current flows through the EL element 15. This is because when the transistor 11d is in the ON state on the EL element 15 side, the capacitance component of the EL element 15 can be seen from the source signal line 18 and the capacitance cannot be used to perform sufficiently accurate current programming in the capacitor 19. It is. Therefore, in the configuration of FIG. 1 as an example, a pixel row to which a current is written becomes a non-lighting area 52 as shown in FIG.
[0111]
Assuming that the current is programmed with N times (here, N = 10 as described above) times, the brightness of the screen becomes 10 times. Therefore, the 90% range of the display area 50 may be set as the non-lighting area 52. Therefore, if the number of horizontal scanning lines in the image display area is 220 lines of QCIF (S = 220), 22 lines and the display region 53 may be used, and 220−22 = 198 lines may be used as the non-display region 52. Generally speaking, if the horizontal scanning line (the number of pixel rows) is S, the S / N area is the display area 53, and the display area 53 emits light at N times the luminance. Then, the display area 53 is scanned in the vertical direction of the screen. Therefore, the area of S (N-1) / N is set as the non-lighting area 52. This non-lighting area is a black display (non-light emission). The non-light emitting section 52 is realized by turning off the transistor 11d. It is to be noted that the light is turned on at N times the brightness, but it goes without saying that the brightness is adjusted to N times by gamma adjustment.
[0112]
In addition, in the above embodiment, if the programming was performed with 10 times the current, the brightness of the screen would be 10 times, and the non-lighting area 52 should be the area of 90% of the display area 50. However, this is not limited to the case where the RGB pixels are commonly used as the non-lighting area 52. For example, the R pixel has 1/8 the non-lighting area 52, the G pixel has 1/6 the non-lighting area 52, and the B pixel has 1/10 the non-lighting area 52. May be changed. In addition, the non-lighting area 52 (or the lighting area 53) may be individually adjusted with RGB colors. In order to realize these, separate gate signal lines 17b are required for R, G, and B. However, by enabling the above-described individual RGB adjustments, it is possible to adjust the white balance, and it becomes easy to adjust the color balance for each gradation.
[0113]
As illustrated in FIG. 13B, a pixel row including the writing pixel row 51a is a non-lighting area 52, and the S / N (1F / N temporally) range of the screen above the writing pixel row 51a is set. The display area 53 is used (when the writing scan is from the top to the bottom of the screen, when the screen is scanned from the bottom to the top, the reverse is true). In the image display state, the display area 53 has a band shape and moves from the top to the bottom of the screen.
[0114]
In the display of FIG. 13, one display area 53 moves downward from the top of the screen. When the frame rate is low, the movement of the display area 53 is visually recognized. In particular, it becomes easier to recognize when the eyelids are closed or when the face is moved up and down.
[0115]
To solve this problem, the display area 53 may be divided into a plurality of parts as shown in FIG. If the divided sum has an area of S (N-1) / N, the brightness becomes equal to the brightness in FIG. The divided display areas 53 need not be equal (equally divided). Also, the divided non-display areas 52 need not be equal.
[0116]
As described above, the screen flicker is reduced by dividing the display area 53 into a plurality. Therefore, flicker does not occur, and good image display can be realized. The division may be made finer. However, the more the image is divided, the lower the moving image display performance is.
[0117]
FIG. 17 illustrates the voltage waveform of the gate signal line 17 and the emission luminance of EL. As is clear from FIG. 17, the period (1F / N) in which the gate signal line 17b is set to Vgl is divided into a plurality (division number K). In other words, the period of 1 V / (K / N) is carried out K times during the period of Vgl. With such control, the occurrence of flicker can be suppressed, and an image display at a low frame rate can be realized. In addition, it is preferable that the number of divisions of the image is configured to be variable. For example, the user may press the brightness adjustment switch or turn the brightness adjustment volume to detect this change and change the value of K. Further, the configuration may be such that the user adjusts the luminance. You may comprise so that it may change manually or automatically according to the content and data of the image to be displayed.
[0118]
In FIG. 17 and the like, the period (1F / N) for setting the gate signal line 17b to Vgl is divided into a plurality (division number K), and the period for setting Vgl to 1F / (K / N) is implemented K times. However, this is not a limitation. The period of 1F / (K / N) may be performed L (L ≠ K) times. That is, in the present invention, the image 50 is displayed by controlling the period (time) of flowing to the EL element 15. Therefore, performing the period of 1F / (K / N) L (L ≠ K) times is included in the technical idea of the present invention. Also, by changing the value of L, the luminance of the image 50 can be digitally changed. For example, when L = 2 and L = 3, the luminance (contrast) changes by 50%. When the image display area 53 is divided, the period during which the gate signal line 17b is set to Vgl is not limited to the same period.
[0119]
In the above embodiment, the display screen 50 is turned on / off (lighting / non-lighting) by interrupting the current flowing through the EL element 15 and connecting the current flowing through the EL element. That is, substantially the same current flows through the transistor 11a a plurality of times by the charges held in the capacitor 19. The present invention is not limited to this. For example, a method may be used in which the display screen 50 is turned on / off (lighting / non-lighting) by charging / discharging the electric charge held in the capacitor 19.
[0120]
FIG. 18 shows a voltage waveform applied to the gate signal line 17 for realizing the image display state of FIG. The difference between FIG. 18 and FIG. 15 is the operation of the gate signal line 17b. The gate signal lines 17b are turned on and off (Vgl and Vgh) by the number corresponding to the number of screen divisions. The other points are the same as those in FIG.
[0121]
In the EL display device, the black display is completely turned off, so that the contrast does not decrease as in the case where the liquid crystal display panel is intermittently displayed. Further, in the configuration of FIG. 1, the intermittent display can be realized only by turning on / off the transistor 11d, and in the configuration of FIG. 27, only by turning on / off the transistor element 11e. This is because image data is stored in the capacitor 19 (the number of gradations is infinite because it is an analog value). That is, the image data is held in each pixel 16 during the period of 1F. Whether the current corresponding to the held image data flows to the EL element 15 is realized by controlling the transistors 11d and 11e.
[0122]
It is important to maintain the terminal voltage of the capacitor 19. This is because if the terminal voltage of the capacitor 19 changes (charges and discharges) during one field (frame) period, the screen brightness changes, and flicker (flicker etc.) occurs when the frame rate decreases. It is necessary that the current that the transistor 11a passes through the EL element 15 during one frame (one field) period does not decrease to at least 65% or less. This 65% means that the current flowing to the EL element 15 immediately before writing to the pixel 16 in the next frame (field) is 65% or more when the initial current of writing to the pixel 16 and flowing to the EL element 15 is 100%. It is to be.
[0123]
In the pixel configuration of FIG. 1, the number of transistors 11 forming one pixel does not change when intermittent display is realized or not. That is, the effect of the parasitic capacitance of the source signal line 18 is eliminated while the pixel configuration is kept as it is, and a good current program is realized. In addition, a moving image display similar to that of a CRT is realized.
[0124]
Further, since the operation clock of the gate driver circuit 12 is sufficiently slower than the operation clock of the source driver circuit 14, the main clock of the circuit does not increase. Further, it is easy to change the value of N.
[0125]
The image display direction (image writing direction) may be downward from the top of the screen in the first field (first frame), and may be upward from the bottom of the screen in the second field (frame). That is, the direction from top to bottom and the direction from bottom to top are alternately repeated.
[0126]
Further, in the first field (first frame), the screen is set downward from the top, and once the entire screen is displayed in black (non-display), in the second field (frame), the screen is set downward from the bottom. Is also good. Further, the entire screen may be displayed black (non-display) once.
[0127]
In the above description of the driving method, the screen writing method is described from the top to the bottom or from the bottom to the top of the screen. However, the invention is not limited to this. The writing direction of the screen is constantly fixed from top to bottom or bottom to top. The operation direction of the non-display area 52 is from top to bottom in the first field, and the bottom of the screen in the second field. May be upward. The above is the same in other embodiments of the present invention.
[0128]
The non-display area 52 does not need to be completely turned off. There is no practical problem even if there is weak light emission or a faint image display. That is, it should be interpreted as a region where the display luminance is lower than that of the image display region 53. The non-display area 52 includes a case where only one or two colors of the R, G, and B image displays are in the non-display state.
[0129]
Basically, when the brightness (brightness) of the display area 53 is maintained at a predetermined value, the brightness of the screen 50 increases as the area of the display area 53 increases. For example, when the luminance of the display area 53 is 100 (nt), the luminance of the screen is doubled if the ratio of the display area 53 to the entire screen 50 is changed from 10% to 20%. Therefore, the display brightness of the screen can be changed by changing the area of the display area 53 occupying the entire screen 50.
[0130]
The area of the display area 53 can be arbitrarily set by controlling the data pulse (ST2) to the shift register 61. The display state of FIG. 16 and the display state of FIG. 13 can be switched by changing the input timing and cycle of the data pulse. If the number of data pulses in the 1F cycle is increased, the screen 50 becomes brighter, and if it is reduced, the screen 50 becomes darker. When the data pulse is continuously applied, the display state shown in FIG. 13 is obtained. When the data pulse is intermittently input, the display state shown in FIG. 16 is obtained.
[0131]
FIG. 19A shows a brightness adjustment method when the display area 53 is continuous as shown in FIG. The display brightness of the screen 50 in FIG. 19A1 is the brightest. The display luminance of the screen 50 in FIG. 19A2 is the next brightest, and the display luminance of the screen 50 in FIG. 19A3 is the darkest. The change from FIG. 19 (a1) to FIG. 19 (a3) (or vice versa) can be easily realized by controlling the shift register circuit 61 of the gate driver circuit 12 as described above. At this time, it is not necessary to change the Vdd voltage in FIG. That is, the luminance of the display screen 50 can be changed without changing the power supply voltage. Further, at the time of the change from FIG. 19 (a1) to FIG. 19 (a3), the gamma characteristic of the screen does not change at all. Therefore, the contrast and gradation characteristics of the displayed image are maintained regardless of the luminance of the screen 50. This is an advantageous feature of the present invention. In the conventional brightness adjustment of the screen, when the brightness of the screen 50 is low, the gradation performance is reduced. In other words, in most cases, 64 gray scale display can be realized at the time of high luminance display, but only less than half the number of gray scales can be displayed at the time of low luminance display. In comparison, the driving method of the present invention can realize the highest 64 gradation display without depending on the display luminance of the screen.
[0132]
FIG. 19B shows a brightness adjustment method when the display areas 53 are dispersed as shown in FIG. The display luminance of the screen 50 in FIG. 19 (b1) is the brightest. The display brightness of the screen 50 in FIG. 19B2 is the next brightest, and the display brightness of the screen 50 in FIG. 19B3 is the darkest. The change from FIG. 19 (b1) to FIG. 19 (b3) (or vice versa) can be easily realized by controlling the shift register circuit 61 of the gate driver circuit 12 as described above. If the display areas 53 are dispersed as shown in FIG. 19B, flicker does not occur even at a low frame rate.
[0133]
In order to prevent flicker even at a low frame rate, the display area 53 may be finely dispersed as shown in FIG. However, the display performance of moving images is reduced. Therefore, the driving method of FIG. 19A is suitable for displaying a moving image. When a still image is displayed and low power consumption is desired, the driving method shown in FIG. 19C is suitable. The switching of the driving method from FIG. 19A to FIG. 19C can be easily realized by controlling the shift register 61.
[0134]
FIG. 20 is an explanatory diagram of another embodiment for increasing the current flowing through the source signal line 18. Basically, a plurality of pixel rows are selected at the same time, and the parasitic capacitance and the like of the source signal line 18 are charged / discharged with the combined current of the plurality of pixel rows, thereby greatly improving the insufficient current writing. However, since a plurality of pixel rows are selected at the same time, the driving current per pixel can be reduced. Therefore, the current flowing through the EL element 15 can be reduced. Here, for ease of explanation, an example will be described where N = 10 (the current flowing through the source signal line 18 is increased by a factor of 10).
[0135]
In the present invention described with reference to FIG. 20, a pixel row selects K pixel rows at the same time. The source driver IC 14 applies a current N times the predetermined current to the source signal line 18. A current N / K times the current flowing through the EL element 15 is programmed in each pixel. In order to make the EL element 15 have a predetermined light emission luminance, the time flowing through the EL element 15 is set to K / N time of one frame (one field). By driving in this manner, the parasitic capacitance of the source signal line 18 can be sufficiently charged and discharged, and a satisfactory resolution and a predetermined emission luminance can be obtained.
[0136]
That is, the current flows through the EL element 15 only during the K / N period of one frame (one field), and does not flow during the other period (1F (N-1) K / N). In this display state, image data display and black display (non-lighting) are repeatedly displayed every 1F. In other words, the image data display state is a temporally intermittent display (intermittent display) state. Therefore, it is possible to realize good moving image display without blurring of the outline of the image. Further, since the source signal line 18 is driven with N times the current, it is possible to cope with a high definition display panel without being affected by the parasitic capacitance.
[0137]
FIG. 21 is an explanatory diagram of driving waveforms for realizing the driving method of FIG. The signal waveform has an off voltage of Vgh (H level) and an on voltage of Vgl (L level). The suffix of each signal line indicates the pixel row number ((1), (2), (3), etc.). The number of rows is 220 for the QCIF display panel and 480 for the VGA panel.
[0138]
In FIG. 21, a gate signal line 17a (1) is selected (Vgl voltage), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row toward the source driver 14. Here, for the sake of simplicity, it is assumed that the write pixel row 51a is the first pixel row.
[0139]
Further, the program current flowing through the source signal line 18 is N times a predetermined value (for the sake of simplicity, the description will be made on the assumption that N = 10. Of course, the predetermined value is a data current for displaying an image, so that white raster display It is not a fixed value unless it is the same.) Further, description will be made assuming that five pixel rows are simultaneously selected (K = 5). Therefore, ideally, the capacitor 19 of one pixel is programmed so that the current flows twice (N / K = 10/5 = 2) to the transistor 11a.
[0140]
When the writing pixel row is the (1) -th pixel row, (1), (2), (3), (4), and (5) are selected as the gate signal lines 17a as shown in FIG. That is, the switching transistors 11b and the transistors 11c in the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are on. The gate signal line 17b has an opposite phase to the gate signal line 17a. Therefore, the switching transistors 11d of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
[0141]
Ideally, the transistors 11a of the five pixels each pass a current of Iw × 2 to the source signal line 18 (that is, Iw × 2 × N = Iw × 2 × 5 = Iw × 10 for the source signal line 18). Therefore, if the predetermined current Iw is the case where the N-fold pulse drive of the present invention is not performed, a current 10 times the Iw flows through the source signal line 18).
[0142]
By the above operation (driving method), a double current is programmed in the capacitor 19 of each pixel 16. Here, in order to facilitate understanding, the description will be made assuming that the characteristics (Vt, S value) of the transistors 11a match.
[0143]
Since five pixel rows are selected at the same time (K = 5), five drive transistors 11a operate. That is, a current of 10/5 = 2 times flows through the transistor 11a per pixel. In the source signal line 18, a current obtained by adding the program current of the five transistors 11a flows. For example, the write current Iw is originally written in the write pixel row 51 a, and a current of Iw × 10 flows through the source signal line 18. This is a pixel row used as an auxiliary to increase the amount of current flowing to the source signal line 18 in the write pixel row 51b in which image data is written after the write pixel row (1). However, there is no problem in the writing pixel row 51b because normal image data is written later.
[0144]
Therefore, in the four pixel rows 51b, the display is the same as that of 51a during the 1H period. Therefore, at least the non-display state 52 is set for the writing pixel row 51a and the pixel row 51b selected for increasing the current. However, in the pixel configuration of the current mirror as shown in FIG. 27 and other pixel configurations of the voltage programming method, the display state may be set in some cases.
[0145]
After the next 1H, the gate signal line 17a (1) becomes unselected, and the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. At the same time, the gate signal line 17a (6) is selected (voltage Vgl), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row (6) toward the source driver 14. By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (1).
[0146]
After the next 1H, the gate signal line 17a (2) is not selected, and the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. At the same time, the gate signal line 17a (7) is selected (voltage Vgl), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row (7) toward the source driver 14. By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (2). One screen is rewritten by performing the above operation and scanning while shifting one pixel row at a time.
[0147]
In the driving method shown in FIG. 20, since each pixel is programmed with twice the current (voltage), the emission luminance of the EL element 15 of each pixel is ideally doubled. Therefore, the brightness of the display screen is twice as large as the predetermined value. In order to set this to a predetermined luminance, as shown in FIG. 16, the non-display area 52 may include a writing pixel row 51 and a half of the display area 50.
[0148]
As in FIG. 13, when one display area 53 moves downward from the top of the screen as shown in FIG. 20, it is visually recognized that the display area 53 moves when the frame rate is low. In particular, it becomes easier to recognize when the eyelids are closed or when the face is moved up and down.
[0149]
To solve this problem, the display area 53 may be divided into a plurality of parts as shown in FIG. If the area obtained by adding the divided non-display area 52 has an area of S (N-1) / N, it is the same as the case where no division is performed.
[0150]
FIG. 23 shows a voltage waveform applied to the gate signal line 17. The difference between FIG. 21 and FIG. 23 is basically the operation of the gate signal line 17b. The gate signal lines 17b are turned on and off (Vgl and Vgh) by the number corresponding to the number of screen divisions. Other points are almost the same as or similar to those in FIG.
[0151]
As described above, the screen flicker is reduced by dividing the display area 53 into a plurality. Therefore, flicker does not occur, and good image display can be realized. The division may be made finer. However, the more the image is divided, the more the flicker is reduced. In particular, since the response of the EL element 15 is fast, the display luminance does not decrease even if the EL element 15 is turned on and off in a time shorter than 5 μsec (μ second).
[0152]
In the driving method of the present invention, on / off of the EL element 15 can be controlled by on / off of a signal applied to the gate signal line 17b. Therefore, the clock frequency can be controlled at a low frequency on the order of KHz. Further, an image memory or the like is not required to realize black screen insertion (insertion of the non-display area 52). Therefore, the driving circuit or method of the present invention can be realized at low cost.
[0153]
FIG. 24 shows a case where two pixel rows are selected at the same time. According to the examination result, in the display panel formed by the low-temperature polysilicon technology, the method of simultaneously selecting two pixel rows has a practical display uniformity. This is presumed to be because the characteristics of the driving transistors 11a of the adjacent pixels are very similar. In laser annealing, a favorable result was obtained by irradiating the stripe-shaped laser in the direction parallel to the source signal line 18.
[0154]
This is because the characteristics of the semiconductor film in the range annealed at the same time are uniform. That is, the semiconductor film is formed uniformly within the range of the laser irradiation in the stripe shape, and the Vt and the mobility of the TFT using this semiconductor film are substantially equal. Therefore, by irradiating a stripe-shaped laser shot in parallel with the direction in which the source signal line 18 is formed, and by moving this irradiation position, pixels (pixel columns, pixels in the vertical direction of the screen) along the source signal line 18 are formed. The characteristics are made almost equally. Therefore, when current programming is performed by simultaneously turning on a plurality of pixel rows, the program current is selected at the same time, and the current obtained by dividing the program current by the number of selected pixels is substantially the same for the plurality of pixels. Is done. Therefore, a current program close to the target value can be executed, and uniform display can be realized. Therefore, there is a synergistic effect between the laser shot direction and the driving method described with reference to FIG.
[0155]
As described above, by making the direction of the laser shot substantially coincide with the direction in which the source signal line 18 is formed, the characteristics of the TFT 11a in the vertical direction of the pixel become substantially the same, and a good current program can be performed (pixel). (Even if the characteristics of the TFT 11a in the left-right direction do not match). The above operation is performed by shifting the position of the selected pixel row by one pixel row or by a plurality of pixel rows in synchronization with 1H (one horizontal scanning period). In the present invention, the direction of the laser shot is set to be parallel to the source signal line 18; however, the direction is not necessarily parallel to the source signal line 18. This is because the characteristics of the TFTs 11a in the vertical direction of the pixel along one source signal line 18 are formed almost identically even when a laser shot is applied to the source signal line 18 in an oblique direction. Therefore, irradiating a laser shot in parallel with the source signal line means that adjacent pixels above or below any pixel along the source signal line 18 are formed so as to be within one laser irradiation range. It is. Further, the source signal line 18 is generally a wiring for transmitting a program current or voltage serving as a video signal.
[0156]
In the embodiment of the present invention, the writing pixel row position is shifted every 1H. However, the present invention is not limited to this, and the writing pixel row position may be shifted every 2H. You may. Also, the shift may be performed in arbitrary time units. Further, the shift time may be changed according to the screen position. For example, the shift time at the center of the screen may be shortened, and the shift time at the top and bottom of the screen may be increased. Further, the shift time may be changed for each frame. Further, the present invention is not limited to selecting a plurality of continuous pixel rows. For example, a pixel row that is set to one pixel row may be selected. That is, the first and third pixel rows are selected during the first horizontal scanning period, and the second and fourth pixel rows are selected during the second horizontal scanning period. Then, a third pixel row and a fifth pixel row are selected during the third horizontal scanning period, and a fourth pixel row and a sixth pixel row are selected during the fourth horizontal scanning period This is a driving method. Of course, a driving method of selecting the first pixel row, the third pixel row, and the fifth pixel row in the first horizontal scanning period is also within the technical scope.
[0157]
In FIG. 24, when the writing pixel row is the (1) -th pixel row, (1) and (2) are selected as the gate signal lines 17a (see FIG. 25). That is, the switching transistors 11b and 11c of the pixel rows (1) and (2) are in the ON state. The gate signal line 17b has an opposite phase to the gate signal line 17a. Therefore, at least the switching transistors 11d of the pixel rows (1) and (2) are off, and no current flows through the EL elements 15 of the corresponding pixel rows. That is, it is the non-lighting state 52. In FIG. 24, the display area 53 is divided into five parts in order to reduce the occurrence of flicker.
[0158]
Ideally, the transistors 11a of two pixels (rows) each have Iw × 5 (N = 10; that is, K = 2), so that the current flowing through the source signal line 18 is Iw × K × 5 = Iw × 10) is supplied to the source signal line 18. Then, the capacitor 19 of each pixel 16 is programmed with five times the current.
[0159]
Since two pixel rows are selected at the same time (K = 2), two driving transistors 11a operate. That is, a current of 10/2 = 5 times flows through the transistor 11a per pixel. In the source signal line 18, a current obtained by adding the program current of the two transistors 11a flows.
[0160]
For example, a current Id is originally written in the write pixel row 51 a, and a current of Iw × 10 flows through the source signal line 18. There is no problem in the writing pixel row 51b because normal image data is written later. The pixel row 51b has the same display as the pixel row 51a during the 1H period. Therefore, at least the non-display state 52 is set for the writing pixel row 51a and the pixel row 51b selected for increasing the current.
[0161]
After the next 1H, the gate signal line 17a (1) becomes unselected, and the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. At the same time, the gate signal line 17a (3) is selected (Vgl voltage), and a program current flows through the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row (3) toward the source driver 14. By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (1).
[0162]
After the next 1H, the gate signal line 17a (2) is not selected, and the ON voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b. At the same time, the gate signal line 17 a (4) is selected (Vgl voltage), and a program current flows from the transistor 11 a of the selected pixel row (4) to the source driver 14 toward the source driver 14. By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (2). The above operation and the shift by one pixel row (of course, the shift may be performed by a plurality of pixel rows. For example, in the case of the pseudo-interlace drive, the shift may be performed by two rows. One screen is rewritten by scanning while scanning the same image in the pixel row).
[0163]
In the driving method of FIG. 24, since the programming is performed with five times the current (voltage) in each pixel, the emission luminance of the EL element 15 of each pixel is ideally five times. . Therefore, the brightness of the display area 53 is five times the predetermined value. In order to set this to a predetermined luminance, as shown in FIG. 16 and the like, the non-display area 52 may include a writing pixel row 51 and １ ／ of the display screen 1. As shown in FIG. 6, two signal lines 62a and 62b are arranged in the gate driver 12. The two signal battles 62a and 62b are connected to a gate control signal line 64 connected to a shift register and an OR circuit 65. The output of the OR circuit 65 is output to the gate signal line 17 after being connected to the output buffer 63. As shown in FIG. 28, the gate signal line 17 outputs LOW only when both of the signal lines 62 and 64 are LOW, and outputs HI when either of them is HI. Thus, when the transistors 11b and 11d are in the ON state (the gate signal line 17 is LOW output), the signal line 62 is set to the HI output, so that the gate signal line 17 can be set to the HI output, and the transistors 11b and 11d are turned OFF. can do. Note that the present invention is not limited to a combination of a signal line and an OR circuit. The gate signal line 17 is changed by changing the signal line 62, and an AND circuit, a NAND circuit, and a NOR circuit can be used instead of the OR circuit.
[0164]
It is considered that the use of the circuit configuration of the present invention has two effects.
[0165]
First, consider the case where the signal line 62 is always in the LOW state, that is, the case where the waveform of the signal line 64 is output to the gate signal line 17 as it is. As shown in FIG. 4, the gate signal lines 17a and 17b do not output LOW at the same time. That is, the transistors 11b and 11d in the pixel are not turned on at the same time. However, as shown in FIG. 29, since the transistor 11 changes with a delay with respect to the input of the signal, a period in which the transistors 11b and 11d are simultaneously turned on is generated for a short time. Therefore, as shown in FIG. 30, the signal line 62 is output so as to be at the HI for a certain period at the boundary between the rising and falling of the signal line 64. Since the gate signal line 17 is the output of the OR circuit of the signal line 62 and the signal line 64, as shown in the figure, the transistor 11b rises later by the period during which the signal line 62 is at the HI output, and the transistor 11d has the signal line 62 It falls earlier by the period of HI output. This can prevent the transistors 11b and 11d from being turned on at the same time.
[0166]
The period during which the signal line 62 is set to the HI output is preferably 100 nsec or more and 1 μsec or less. If it is shorter than 100 nsec, overlapping of the ON periods cannot be completely prevented. In addition, the longer the period during which the transistors 11b and 11c are turned off becomes longer, the shorter the time for writing the voltage from the source signal line 18 to the storage capacitor 19 becomes. In particular, when writing a low voltage, insufficient writing tends to occur. It becomes difficult to display black. In addition, the longer the period during which the transistor 11d is turned off is, the shorter the light emission time of the EL element 15 is, and thus the darker the device becomes.
[0167]
Second, by using the circuit configuration of the present invention, the light emission time of the organic EL element 15 can be adjusted. As shown in FIG. 19, the brightness of the display of the present invention can be adjusted depending on the display area that is turned on during one frame. As shown in FIG. 13, when the number of horizontal operation lines in the image display area is S and the display area that is lit during one frame is N, the brightness of the display area is N / S. Adjustment of the brightness of the display area by this method can be easily realized by controlling the shift register circuit 61 of the gate driver circuit 12 as described above. However, in this method, the brightness of the display area can be adjusted only in the S stage. FIG. 31 shows a change in brightness of the display area when N of the display area to be turned on is changed. Since the brightness is adjusted by changing the number N of the lighting scanning lines, the change in the brightness becomes stepwise as shown in the figure. There is no problem when the brightness adjustment width is small, but when the brightness adjustment width is large, this adjustment method greatly changes the brightness when N is changed, and smoothly changes the brightness. It becomes difficult to say.
[0168]
Therefore, as shown in FIG. 32, the emission time of the EL element 15 is adjusted by adjusting the HI output period of the signal line 62b. When attention is paid to one EL element 15, when the number of lighting scanning lines is N, lighting is performed in an N horizontal operation period (H) during one frame. At this time, if the HI output period of the signal line 62b within one horizontal period (1H) is M (μ), the lighting time between one frame is reduced by M × N (μ). FIG. 33 shows the change in brightness at this time. The luminance between N = N ′ and N = N′−1 (1 ≦ N ′ ≦ S) has a slope represented by −M × N ′. As a result, the stepwise change in brightness in FIG. 31 can be changed linearly.
[0169]
In this figure, the signal line 62b is written so as to output HI once every 1H, but the present invention is not limited to this. A processing method in which the signal line 62b becomes HI once every several H periods is conceivable, and there is no problem if the HI output period is arranged at any place within 1H. It is also possible to adjust the brightness between several frames. For example, if the signal line 62b is set to the HI output once every two frames, the period M of the HI output is halved for the purpose of viewing. However, when such a process is performed, if the signal line 62b is set to HI output only during a specific display period, there is a possibility that unevenness in brightness may appear in the image display area. In such a case, the brightness unevenness can be eliminated by performing the processing over several frames. For example, as shown in FIG. 35, there is a display method 351a in which the signal line 62b is set to HI when the odd line is turned on and a display method 351b in which the signal line 62b is set to HI when the even line is turned on for each frame. As a result, the unevenness in the brightness of the display area is eliminated.
[0170]
Next, an image processing technique using the present invention will be described. The image processing in the present invention is to control the brightness of the image display area according to conditions. Here, conditions for controlling the brightness of the image display area will be described. First, there is a method of controlling by image data to be displayed as shown in FIG. The in-plane luminance is calculated from the image data, and if the in-plane luminance is high, the brightness is adjusted to be weaker, and if the in-plane luminance is low, the brightness is increased. As mentioned earlier, the brightness can be changed while maintaining the gradation, so it is possible to brighten while maintaining the gradation in a situation where the screen luminance is low, and an image with a high contrast ratio can be displayed. become. It is also possible to control by looking at data of a specific color. For example, when it is desired to refrain from turning on the EL element 15 that emits red light, a control is performed such that the brightness of the red data is reduced if there is a large amount of red data. Since the EL element 15 has a life, if the life of the EL element that emits red light is shorter than the life of the other EL elements, the brightness of an image in which red light is strongly emitted is reduced to prevent deterioration of the red EL element. It is also possible to perform driving to reduce the life of the red EL element by dropping.
[0171]
The second is a control method based on the amount of current flowing through the display as shown in FIG. Since the amount of current flowing through the display is proportional to the brightness of the display area, when the amount of current flowing through the display is large, the brightness is controlled to be reduced. With this method, an overcurrent can be prevented from flowing through the display. In addition, this processing method makes it possible to adjust the power consumption of the display.
[0172]
Next, the image processing will be described. In the present invention, the number of horizontal scanning lines in the display area is S, and when N of them are lit, the brightness is adjusted by operating the signal line 62 only when N / S ≦ １ ／. First, the advantage of operating the signal line 62 when N / S is 1/4 or less will be described. As described above, if the brightness is adjusted by changing the number N of the lighting horizontal operation lines, the brightness changes stepwise, so that the brightness changes greatly at the boundary where N changes. When the brightness of the display area is large, it is difficult for human eyes to notice the magnitude of the change, but when the brightness of the display area is small, it becomes easy to notice. Therefore, in the present invention, when the brightness of the display area is small, the amount of change in brightness can be finely adjusted by adjusting the signal line 62.
[0173]
Next, problems when N / S is 1/4 or more will be described. As shown in FIG. 9, a stray capacitance 91 exists between the source signal line 18 and the gate signal line 17b. When the signal line 62b is set to the HI output, the N gate signal lines 17b are simultaneously set to the HI output. Therefore, as shown in FIG. 36, the source signal line 18 changes due to the coupling between the source signal line 18 and the gate signal line 17b. . This coupling makes it impossible to write a correct voltage to the storage capacitor 19. In particular, as shown in FIG. 37, in a low gray scale portion where writing is performed with a low current, a change in the write voltage due to coupling cannot be corrected. When the brightness becomes higher than the brightness 373 and the writing voltage becomes lower as in the case of 372, the low gradation portion becomes lower than the target brightness 373.
[0174]
As described above, N / S ≦ １ ／ is appropriate as a period that has an advantage that the change in brightness can be finely adjusted and that the influence of the change in the writing voltage due to the coupling is small.
[0175]
Here, the data sum and the maximum value are defined. The data sum / the maximum value of the data sum = 1/100 is, for example, 1/100 white window display. In the case of a natural image, it means that the data sum of pixels to be displayed can be converted to 1/100 of white raster display. Therefore, the sum of data / maximum value of 1 white luminescent spot per 100 pixels is 1/100.
[0176]
In the following description, the maximum value is the added value of the image data of the white raster, but this is for ease of description. The maximum value is the maximum value generated in image data addition processing or APL processing. Therefore, the data sum / maximum value is a ratio to the maximum value of the image data of the screen to be processed.
[0177]
However, the data sum does not require that data of one screen be accurately added. A value obtained by estimating (predicting) the added value of one screen from the added value of the data of the pixels obtained by sampling one screen may be used. The same applies to the maximum value. Also, a predicted value or an estimated value from a plurality of fields or a plurality of frames may be used. In addition to the addition of image data, the APL level of video data may be obtained by a low-pass filter circuit, and the APL level may be used as the data sum. The maximum value at this time is the maximum value of the APL level when the video data having the maximum amplitude is input.
[0178]
The sum of the data may be calculated based on the current consumption of the display panel or the brightness. Here, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that the addition is luminance (image data). Generally, the method of adding luminance (image data) is easy.
[0179]
In FIG. 43, the horizontal axis is the data sum / maximum value. The maximum value is 1. The vertical axis is N / S. N = S indicates that all pixel rows are in a display state. When the data sum / maximum value is small, it is a dark screen or a screen with a small image display area. At this time, N / S is increased. Therefore, the brightness of the pixel displaying the image is high. As a result, the dynamic range of the image is enlarged and a high quality image is displayed. When the data sum / maximum value is large (the maximum value is 1), the image is a bright screen or a screen with a wide image display area. At this time, N / S is reduced. Therefore, the brightness of the pixel displaying the image is low. Therefore, low power consumption can be achieved. Since the amount of light emitted from the screen is large, the image does not feel dark.
[0180]
In FIG. 43, when the data sum / maximum value is 1.0, the N / S value to be reached is changed. For example, when N / S = 1/2, 1/2 of the screen is in the image display state. Therefore, the image is bright. When N / S = 1/8, 1/8 of the screen is in the image display state. Therefore, the brightness is 1/4 as compared with N / S = 1/2.
[0181]
In the driving method of the present invention, the image brightness is controlled by the sum of data and the like, and the dynamic range is expanded. Further, a high contrast display is realized.
[0182]
In a liquid crystal display panel, white display and black display are determined by the transmittance from the backlight. Even when a non-display area is generated on the screen as in the driving method of the present invention, the transmittance in black display is constant. Conversely, by generating a non-display area, the white display luminance in one frame period is reduced, so that the display contrast is reduced.
[0183]
The EL display panel has a black display in which the current flowing through the EL element is 0. Therefore, even if a non-display area is generated on the screen as in the driving method of the present invention, the luminance of black display is zero. When the area of the non-display area is increased, the white display luminance decreases. However, since the luminance of black display is 0, the contrast is infinite. Therefore, good image display can be realized.
[0184]
Further, in the driving method of the present invention, the number of gradations is maintained in the entire gradation range, and the white balance is maintained in the entire gradation range. Further, the luminance change of the screen can be changed by nearly 10 times by the N / S ratio control. Further, since the change has a linear relationship with the N / S ratio, control is easy.
[0185]
The relationship between the data sum / maximum value and N / S is preferably set according to the content of the image data, the image display state, and the external environment. In addition, it is preferable that the user can freely set or adjust.
[0186]
The above switching operation is designed to display the display screen very brightly when the power of the mobile phone, monitor, etc. is turned on, and to reduce the display brightness after a certain period of time to save power. Used. It can also be used as a function to set the brightness desired by the user. For example, outdoors, the screen is made very bright. This is because the surroundings are bright outdoors and the screen is completely invisible. That is, the curve a in FIG. 43 is selected outdoors. However, if the display is continued at a high luminance, the EL element rapidly deteriorates. For this reason, in the case of making the brightness very bright, it is configured to return to the normal brightness in a short time. For example, normally, the curve c is selected. Further, in the case where the display is performed at a high luminance, the display luminance is configured to be increased by the user pressing a button.
[0187]
Therefore, it is preferable that the user be able to switch with a button, change automatically in the setting mode, or detect the brightness of external light and switch automatically. Further, it is preferable that the display brightness is set to be 50%, 60%, 80% and the like so that the user can set the display brightness.
[0188]
Needless to say, it is preferable to select the N / S curve curve in consideration of the APL level, the maximum luminance (MAX), the minimum luminance (MIN), and the luminance distribution state (SGM).
[0189]
As described above, for example, a is an outdoor curve. c is a curve for indoor use. b is a curve for an intermediate state between indoor and outdoor. Switching between the curves a, b, and c is performed by the user operating the switch. Alternatively, the brightness of the external light may be detected by a photo sensor and automatically switched. Although the gamma curve is switched, the present invention is not limited to this. It goes without saying that a gamma curve may be generated by calculation.
[0190]
In FIG. 43, the N / S line is a straight line, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 44, a one-point break curve may be used.
[0191]
When the image data sum is small, the curve c in FIG. 44 is selected. The effect of reducing power consumption is exhibited. There is no reduction in image display. When the image data sum is large, the a-curve is selected. The display of the image becomes bright, and the occurrence of flicker is reduced.
[0192]
The change in N / S is performed when the sum of data / maximum value is 1/10 or less (see FIG. 45). This is because the occurrence of an image whose data sum / maximum value is close to 1 is small, and when the data sum / maximum value is driven up to 1 as shown in FIG. More preferably, the change in N / S is performed in the range of 8/10 or less.
[0193]
In FIG. 45, when the data sum / maximum value is 0.9 or less, N / S is changed from 1 to 1/5. Therefore, a five-fold dynamic range is realized.
[0194]
When the data sum / maximum value is 0.9 or more, it is 1/5. Therefore, the display luminance is 1/5 of the maximum value. Data sum / maximum value = 1 indicates white raster display. That is, in the white raster display, the display luminance is reduced to 1/5 of the maximum.
[0195]
When the data sum / maximum value is 0.1 or less, N / S is 1/1. One tenth of the screen is a display area. The light emission luminance of the EL element directly becomes the display luminance of the pixel. Most of the images are displayed in black, and the image is partially displayed. In terms of an image, an image display in which the sum of data / maximum value is 0.1 or less is an image in which the moon appears in a dark night sky. Setting the N / S ratio to 1/1 in this image means that the moon portion is displayed with luminance five times the luminance of the white raster. Therefore, image display with a wide dynamic range can be realized. Since the image is displayed in the 1/10 area, even if the luminance of the 1/10 area is increased by a factor of 5, the increase in power consumption is slight.
[0196]
In an image in which the data sum / maximum value is close to 0, most of the pixels are in low gradation display. If represented by a histogram, the majority of data is distributed in the low gradation area of the histogram. In this image display, the image is in a blackened state and there is no sharp feeling. Therefore, the gamma curve is controlled to widen the dynamic range of the black display section.
[0197]
In the above embodiment, when the data sum / maximum value is 0, N / S is set to 1, but the present invention is not limited to this. It goes without saying that N / S may be set to a value smaller than 1 as shown in FIG. The N / S curve may be a curve as shown in FIG.
[0198]
As shown in FIG. 48, the N / S curve may be changed for red (R), green (G), and blue (B) pixels. In FIG. 48, the gradient of the change in N / S of blue (B) is the largest, the gradient of the change of N / S of green (G) is increased next, and the change of the N / S of red (R) is changed. The inclination is minimized. By driving as described above, RGB white balance adjustment can be optimized. The relationship between the data sum / maximum value and N / S is preferably set according to the content of the image data, the image display state, and the external environment. In addition, it is preferable that the user can freely set or adjust.
[0199]
When a bright screen and a dark screen are alternately repeated at a high speed, a flicker occurs in which the N / S ratio is changed according to the change. Therefore, when changing from a certain N / S ratio to another N / S ratio, it is preferable to provide a hysteresis (time delay) as shown in FIG. For example, assuming that the hysteresis period is 1 sec, the previous N / S ratio is maintained even if the screen brightness is bright and dark several times within the 1 sec period. That is, the N / S ratio does not change.
[0200]
This hysteresis (time delay) time is called a Wait time. The N / S ratio before the change is referred to as a pre-change N / S ratio, and the N / S ratio after the change is referred to as a post-change N / S ratio.
[0201]
When the N / S ratio before the change changes from a small state to another N / S ratio, flicker due to the change is likely to occur. The state in which the N / S ratio before change is small is a state in which the data sum of the screen is small or a state in which the screen has many black display portions.
[0202]
Therefore, it is considered that the screen is a halftone display and the visibility is high. Further, in a region where the N / S ratio is small, the difference from the change N / S tends to be large. Of course, when the difference between the N / S ratios becomes large, control is performed using OEV. However, there is a limit to OEV control. From the above, when the pre-change N / S ratio is small, it is necessary to lengthen the wait time.
[0203]
When the N / S ratio before the change changes from a large state to another N / S ratio, flicker due to the change hardly occurs. The state in which the N / S ratio before the change is large is a state in which the data sum of the screen is large or a state in which the screen has many white display portions. Therefore, it is considered that the entire screen is displayed in white and the visibility is low. From the above, when the pre-change N / S ratio is large, the wait time may be short.
[0204]
The above relationship is shown in FIG. The horizontal axis is the N / S ratio before change. The vertical axis is the Wait time (second). When the N / S ratio is 1/16 or less, the wait time is extended to 3 seconds (sec). When the N / S ratio is 1/16 or more and the N / S ratio is 8/16 (= ／), the wait time is changed from 3 seconds to 2 seconds according to the N / S ratio. When the N / S ratio is not less than 8/16 and the N / S ratio is 16/16 = 1/1, the time is changed from 2 seconds to 0 second according to the N / S ratio.
[0205]
As an example of the variable method, there is a method of taking the difference between N1 and N2 when changing N from N1 to N2, and changing the difference between N1 and N2 over several frames. For example, there is a method of dividing the difference between N1 and N2 into 16 equal parts and adding the result for each frame.
[0206]
As described above, the N / S ratio control of the present invention changes the Wait time according to the N / S ratio. When the N / S ratio is small, the wait time is lengthened, and when the N / S ratio is large, the wait time is shortened. That is, in the driving method of changing at least the N / S ratio, the N / S ratio before the first change is smaller than the N / S ratio before the second change, and the N / S ratio before the first change is changed. Is set to be longer than the wait time of the second pre-change N / S ratio.
[0207]
In the above embodiment, the Wait time is controlled or defined based on the N / S ratio before the change. However, the difference between the N / S ratio before the change and the N / S ratio after the change is small. Therefore, the N / S ratio before the change may be read as the N / S ratio after the change in the above embodiment.
[0208]
Further, in the above embodiments, the description has been given based on the N / S ratio before the change and the N / S ratio after the change. When the difference between the N / S ratio before the change and the N / S ratio after the change is large, it is needless to say that it is necessary to lengthen the Wait time. When the difference between the N / S ratios is large, it goes without saying that it is preferable to change to the N / S ratio after the change via the N / S ratio in the intermediate state.
[0209]
The N / S ratio control method of the present invention is a driving method in which the Wait time is lengthened when the difference between the N / S ratio before change and the N / S ratio after change is large. That is, this is a driving method in which the Wait time is changed according to the difference in the N / S ratio. Further, this is a driving method in which the Wait time is lengthened when the difference between the N / S ratios is large.
[0210]
Further, the N / S ratio method of the present invention is characterized in that when the difference between the N / S ratios is large, the N / S ratio is changed to the N / S ratio after the change via the N / S ratio in the intermediate state. Is the way.
[0211]
In the embodiment of FIG. 94, it has been described that the Wait time for the N / S ratio is the same for R (red), G (green), and B (blue). However, in the present invention, it goes without saying that the Wait time may be changed for R, G, and B. This is because the visibility is different for RGB. By setting the Wait time in accordance with the visibility, a better image display can be realized.
[0212]
Further, embodiments employing the EL display panel, the EL display device, or the driving method of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0213]
FIG. 39 is a cross-sectional view of the viewfinder according to the embodiment of the present invention. However, it is schematically illustrated for ease of explanation. Some parts are partially enlarged or reduced, and some parts are omitted. For example, in FIG. 39, the eyepiece cover is omitted. The above also applies to other drawings.
[0214]
The back surface of the body 383 is dark or black. This is to prevent the stray light emitted from the EL display panel (display device) 384 from being irregularly reflected on the inner surface of the body 383, thereby preventing a reduction in display contrast. A phase plate (such as a λ / 4 plate) 108 and a polarizing plate 109 are arranged on the light emission side of the display panel. This is also described in FIGS.
[0215]
The magnifying lens 392 is attached to the eyepiece ring 391. The observer changes the insertion position of the eyepiece ring 391 in the body 383 so as to adjust the display image 50 on the display panel 384 so as to be in focus.
[0216]
In addition, if a positive lens 393 is disposed on the light emission side of the display panel 384 as needed, the principal ray incident on the magnifying lens 392 can be converged. Therefore, the lens diameter of the magnifying lens 392 can be reduced, and the size of the viewfinder can be reduced.
[0219]
FIG. 40 is a perspective view of the video camera. The video camera includes a photographing (imaging) lens unit 402 and a video camera body 383, and the photographing lens unit 402 and the viewfinder unit 383 are back-to-back. An eyepiece cover is attached to the viewfinder (see also FIG. 39) 383. An observer (user) observes the image 50 on the display panel 384 from the eyepiece cover.
[0218]
On the other hand, the EL display panel of the present invention is also used as a display monitor. The angle of the display unit 50 can be freely adjusted at the fulcrum 401. When the display unit 50 is not used, it is stored in the storage unit 403.
[0219]
The switch 404 is a switch or a control switch that performs the following functions. A switch 404 is a display mode switch. The switch 404 is preferably attached to a mobile phone or the like. The display mode switch 404 will be described.
[0220]
As one of the driving methods of the present invention, there is a method in which an N-fold current is caused to flow through the EL element 15 to light up only 1 / M of 1F. The brightness can be digitally changed by changing only the M value of 1 / M to be turned on. For example, assuming that N = 4, a current that is four times as large flows through the EL element 15. If the lighting period is set to 1 / M and M = 1, 2, 3, or 4, the brightness can be switched from 1 to 4 times. In addition, you may comprise so that M = 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 6, etc. can be changed.
[0221]
The above switching operation is used in a configuration in which the display screen 50 is displayed very brightly when the power of the mobile phone is turned on, and after a certain period of time, the display brightness is reduced in order to save power. It can also be used as a function to set the brightness desired by the user. For example, outdoors, the screen is made very bright. This is because the surroundings are bright outdoors and the screen is completely invisible. However, if the display is continued at a high luminance, the EL element 15 rapidly deteriorates. For this reason, in the case of making the brightness very bright, it is configured to return to the normal brightness in a short time. Furthermore, in the case of displaying at high luminance, the display luminance is configured to be increased by the user pressing a button.
[0222]
Therefore, it is preferable that the user be able to switch using the button 404, change automatically in the setting mode, or automatically switch by detecting the brightness of external light. Further, it is preferable that the display brightness is set to be 50%, 60%, 80% and the like so that the user can set the display brightness.
[0223]
It is preferable that the display screen 50 has a Gaussian distribution display. The Gaussian distribution display is a method in which the luminance at the center is bright and the periphery is relatively dark. Visually, if the center is bright, it is felt bright even if the periphery is dark. According to the subjective evaluation, if the peripheral part maintains 70% of the luminance as compared with the central part, it is visually inferior. There is almost no problem even if the luminance is reduced to 50%. In the self-luminous display panel of the present invention, the N-fold pulse driving (a method in which an N-fold current is applied to the EL element 15 to turn on only for a period of 1 / M of 1F) from the top to the bottom of the screen is used. A Gaussian distribution is generated in the direction.
[0224]
Specifically, the value of M is increased at the top and bottom of the screen, and the value of M is reduced at the center. This is realized by modulating the operation speed of the shift register of the gate driver 12. The brightness modulation on the left and right of the screen is generated by multiplying the data in the table by the video data. With the above operation, when the peripheral luminance (view angle 0.9) is set to 50%, the power consumption can be reduced by about 20% as compared with the case of 100% luminance. When the peripheral luminance (angle of view 0.9) is set to 70%, it is possible to reduce power consumption by about 15% as compared with the case of 100% luminance.
[0225]
Note that a switch or the like is preferably provided so that the Gaussian distribution display can be turned on and off. This is because, for example, when Gaussian display is performed outdoors, the periphery of the screen becomes completely invisible. Therefore, it is preferable that the user be able to switch with a button, change automatically in the setting mode, or detect the brightness of external light and switch automatically. In addition, it is preferable that the peripheral luminance is set to be 50%, 60%, 80% and the like so that the user can set the peripheral luminance. This switching may be performed automatically by a photo sensor, or may be performed by a user's switch operation.
[0226]
In a liquid crystal display panel, a fixed Gaussian distribution is generated by a backlight. Therefore, the Gaussian distribution cannot be turned on / off. The ability to turn on and off the Gaussian distribution is an effect unique to a self-luminous display device.
[0227]
Further, when the frame rate is predetermined, flicker may occur due to interference with the lighting state of the indoor fluorescent lamp or the like. In other words, when the EL display element 15 is operating at a frame rate of 60 Hz when the fluorescent lamp is lit with an alternating current of 60 Hz, subtle interference occurs and the screen seems to blink slowly. There is. To avoid this, the frame rate may be changed. The present invention has a function of changing the frame rate. Further, in the N-fold pulse driving (a method in which an N-fold current is supplied to the EL element 15 and lighting is performed only for 1 / M of 1F), the value of N or M can be changed.
[0228]
The above functions can be realized by the switch 404. The switch 404 switches and implements the functions described above by pressing the switch 404 a plurality of times in accordance with the menu on the display screen 50.
[0229]
It should be noted that the above items are not limited to mobile phones only, but can be used for televisions, monitors, and the like. Further, it is preferable to display an icon on the display screen so that the user can immediately recognize the display state. The above items are the same for the following items.
[0230]
The EL display device and the like according to the present embodiment can be applied not only to a video camera but also to an electronic camera as shown in FIG. The display device is used as the monitor 50 attached to the camera body 411. A switch 404 is attached to the camera body 411 in addition to the shutter 413.
[0231]
The video camera and the like of the present invention are equipped with a touch panel, and have an Internet terminal function that can operate web browsing, e-mail, and the like with a finger or a pen. In addition, it is preferable to mount a 256 MB or more compact flash card (with an error correction function) in place of the hard disk device. By adopting only the basic function part of the Windows (registered trademark) OS, the capacity can be reduced. Since there is no HDD, robustness can be secured without worrying about disk crash. Equip two PC card slots. It is preferable to use a modem, ISDN, PIAFS, LAN, wireless LAN, or the like. Built-in antenna for wireless LAN. The USB / RS232C interface allows connection of business peripheral devices such as a barcode reader. In addition to a space-saving design without a keyboard, it is constructed to withstand water and dust (based on JIS Drip-proof Class 2). Improve operability assuming use by general users in BtoBtoC, such as adoption of a touch panel, "one-touch keys" that can easily launch applications, and the inclusion of a handwritten E-mail function (including a handwritten memo function). ing. The above functions and the like are also provided with other display devices, information terminals, and the like of the present invention.
[0232]
The above is the case where the display area of the display panel is relatively small. However, when the display area is as large as 30 inches or more, the display screen 50 is easily bent. As a countermeasure, in the present invention, an outer frame 421 is attached to the display panel as shown in FIG. 42, and the display panel is attached with a fixing member 424 so that the outer frame 421 can be suspended. Using this fixing member 424, it is attached to a wall or the like.
[0233]
However, as the screen size of the display panel increases, the weight also increases. Therefore, the leg attachment portion 423 is disposed below the display panel, and the weight of the display panel can be held by the plurality of legs 422.
[0234]
The leg 422 can move left and right as shown in A, and the leg 422 can be contracted as shown in B. Therefore, the display device can be easily installed even in a narrow place.
[0235]
Note that a plastic film-metal plate composite material (hereinafter, referred to as a composite material) is used for the legs 422 or the housing (also in the present invention). The composite material is obtained by strongly bonding a metal and a plastic film via a special surface treatment layer (adhesive layer). The thickness of the metal plate is preferably 0.2 mm or more and 0.8 mm or less, and the thickness of the plastic film bonded to the metal plate via the special surface treatment layer is preferably 15 μm or more and 100 μm or less. The special bonding method provides a strong adhesion between the plastic and the metal plate. By using this composite material, coloring, dyeing, and printing on a plastic layer can be performed, and a secondary processing step (hand-applying a film, plating coating) on a pressed part can be omitted. Further, it is suitable for deep drawing and DI molding, which was impossible in the past.
[0236]
In the television of FIG. 42, the surface of the screen is covered with a protective film (or a protective plate). This is one purpose of preventing the object from hitting and damaging the surface of the display panel. An AIR coat is formed on the surface of the protective film, and by embossing the surface, reflection of an external situation (external light) on the display panel is suppressed.
[0237]
A certain space is arranged by dispersing beads or the like between the protective film and the display panel. In addition, fine projections are formed on the back surface of the protection film, and the projections maintain a space between the display panel and the protection film. By maintaining the space in this way, transmission of the impact from the protective film to the display panel is suppressed.
[0238]
It is also effective to dispose or inject an optical binder such as a liquid resin such as alcohol or ethylene glycol or a solid resin such as epoxy between the protective film and the display panel. This is because interface reflection can be prevented and the optical binder functions as a buffer.
[0239]
Examples of the protective film include a polycarbonate film (plate), a polypropylene film (plate), an acrylic film (plate), a polyester film (plate), and a PVA film (plate). Needless to say, other engineering resin films (such as ABS) can be used. Further, it may be made of an inorganic material such as tempered glass. The same effect can be obtained by coating the surface of the display panel with an epoxy resin, a phenol resin, or an acrylic resin to a thickness of 0.5 mm or more and 2.0 mm or less instead of disposing the protective film. It is also effective to emboss the resin surface.
[0240]
It is also effective to coat the surface of the protective film or the coating material with fluorine. This is because dirt on the surface can be easily wiped off with a detergent or the like. Further, the protective film may be formed thick and may also be used as a front light.
[0241]
The screen is not limited to 4: 3, but may be a wide display. The resolution is preferably set to 1280 × 768 dots or more. By adopting the wide type, titles and programs in landscape display, such as DVD movies and television broadcasts, can be enjoyed on a full screen. The brightness of the display panel is 300 cd / m 2 (Candela / square meter). More preferably, the brightness of the display panel is 500 cd / m 2 (Candela / square meter). In addition, the brightness (200 cd / m 2 ), A changeover switch is installed so that it can be displayed.
[0242]
Therefore, the user can optimize the brightness of the screen according to the display contents or the method of use. In addition, only the window displaying moving images is 500 cd / m 2 And the other part is 200 cd / m 2 There is also a setting to make it. The TV program is displayed in the corner of the display, and it can be used flexibly, such as checking e-mail. The speakers have a tower shape and are designed to spread sound throughout the space, not just in the front.
[0243]
The playback and recording functions of TV programs have also improved usability. Recording reservation from the i-mode can be easily performed. Conventionally, it was necessary to confirm the time and channel in a television program guide such as a newspaper before making a reservation. However, an electronic program guide can be confirmed and confirmed in i-mode. In this case, there is no need to know the broadcast time. Also, shortened playback of recorded programs can be performed. While judging the importance based on the presence or absence of a telop or voice of a news program or the like, it is possible to skip an unnecessary portion and view an overview of the program in a short time (about 1 to 10 minutes for a 30-minute program).
[0244]
A hard disk having a disk capacity of 40 GB or more is mounted so that television recording can be performed. In addition to the main unit, it consists of an expansion box that integrates a power supply and video input / output terminals. In addition to a personal computer and a television, two types of video equipment can be connected to the expansion box used to connect AV equipment such as video. The video input is provided with an S terminal input in addition to the D1 terminal for the BS digital tuner, and can be selected according to a device to be connected. AV terminals are arranged on the front side for convenient connection of a game machine or the like.
[0245]
In addition, the display screen can be rotated 90 degrees / 180/270 degrees by setting the display screen to have a forward bending of 30 degrees or more and a backward bending of 120 degrees or more, so that it can be freely installed according to the operation environment. . For example, the browser screen can be displayed vertically long by rotating it 90 degrees. In addition, the screen can be displayed toward a person sitting face-to-face by bending backward by 145 degrees.
[0246]
Needless to say, the above-mentioned matters relating to the protective film, the housing, the configuration, the characteristics, the functions, and the like are applied to other display devices or information display devices of the present invention.
[0247]
In the above embodiment, the EL elements 15 are R, G, and B. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be cyan, yellow, magenta, or any two colors. Six colors of R, G, B, cyan, yellow, and magenta, or any four or more colors may be used. Further, the light may be a single white color, or the white single color light may be converted to RGB with a color filter. Further, the present invention is not limited to the organic EL element, but may be an inorganic EL element.
[0248]
In the embodiments of the present invention, the active matrix type display panel has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The source driver IC 14 or the like applies (absorbs) a current N times the predetermined current to the source signal line 18. Also, a plurality of pixel rows are selected at the same time. The concept that current flows through the EL element only during a predetermined period and does not flow during other periods can be applied to a simple matrix type display panel.
[0249]
The EL element 15 has a large change in characteristics at the beginning of lighting. For this reason, grilling and the like tend to occur. As a countermeasure, it is preferable to carry out aging in a white raster display for 20 hours to 150 hours after the panel is formed, and then to ship the product. In this aging, it is preferable to display at a brightness of about 2 to 10 times the predetermined display brightness.
[0250]
It goes without saying that the display panel in the embodiment of the present invention is also effective in combination with a three-side free configuration. In particular, the three-side-free configuration is effective when the pixel is manufactured using amorphous silicon technology. Further, in a panel formed by the amorphous silicon technology, it is impossible to perform process control of the variation in the characteristics of the transistor elements. Therefore, it is preferable to perform N-fold pulse driving, reset driving, dummy pixel driving, and the like according to the present invention. That is, the transistor and the like in the present invention are not limited to those using the polysilicon technology, but may be those using amorphous silicon.
[0251]
Note that the N-fold pulse drive (FIGS. 13, 16, 19, 20, 22, and 24, etc.) of the present invention uses the low-temperature polysilicon technology to form the transistor 11 and use amorphous silicon rather than a display panel. This is effective for a display panel in which the transistor 11 is formed by technology. This is because the characteristics of adjacent transistors in the amorphous silicon transistor 11 are almost the same. Therefore, even when driven by the added current, the drive current of each transistor is almost the target value (in particular, the N-fold pulse drive in FIGS. 22 and 24 is effective in the pixel configuration of the transistor formed of amorphous silicon. is there).
[0252]
In the pixel configuration or the driving method described in this specification, the pixel configuration or the array configuration is not limited to the EL display panel. For example, the invention can be applied to a liquid crystal display panel. In this case, the EL element 15 may be replaced with a light modulation layer such as a liquid crystal layer, a PLZT, or an LED. For example, in the case of a liquid crystal, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), OCB (Optically Competitive Electronics Bend), STN (SupplyVentryAnalytical, BTS) Controlled Birefringence), HAN (Hybrid Aligned Nematic) mode, DSM mode (dynamic scattering mode), and the like. In particular, the DSM can be optically modulated by an applied current, and therefore has good matching with the present invention.
[0253]
The technical concept described in the embodiment of the present invention can be applied to a video camera, a projector, a three-dimensional television, a projection television, and the like. Further, the present invention can be applied to a viewfinder, a monitor of a mobile phone, a PHS, a portable information terminal and its monitor, a digital camera and its monitor.
[0254]
Further, the present invention can be applied to an electrophotographic system, a head-mounted display, a direct-view monitor display, a notebook personal computer, a video camera, and an electronic still camera. In addition, the present invention can be applied to a monitor of an automatic teller machine, a payphone, a videophone, a personal computer, a wristwatch, and a display device thereof.
[0255]
Further, it goes without saying that the present invention can be applied or applied to a display monitor of a home electric appliance, a pocket game device and its monitor, a backlight for a display panel, or a lighting device for home or business use. It is preferable that the lighting device is configured to be able to change the color temperature. The color temperature can be changed by forming RGB pixels in a stripe shape or a dot matrix shape and adjusting the current flowing through these pixels. Further, the present invention can be applied to a display device for an advertisement or a poster, an RGB signal device, an alarm indicator, and the like.
[0256]
An organic EL display panel is also effective as a light source for a scanner. An image is read by irradiating an object with light using an RGB dot matrix as a light source. Of course, it is needless to say that a single color may be used. Further, the present invention is not limited to the active matrix, but may be a simple matrix. If the color temperature can be adjusted, the image reading accuracy can be improved.
[0257]
The organic EL display device is also effective for a backlight of a liquid crystal display device. The color temperature can be changed by forming RGB pixels of an EL display device (backlight) in a stripe shape or a dot matrix shape and adjusting the current flowing therethrough, and the brightness can be easily adjusted. In addition, since the light source is a surface light source, a Gaussian distribution in which the central portion of the screen is bright and the peripheral portion is dark can be easily configured. Further, it is also effective as a backlight of a field sequential type liquid crystal display panel that alternately scans R, G, and B lights. Further, even if the backlight blinks, it can be used as a backlight of a liquid crystal display panel for displaying a moving image or the like by inserting black.
[0258]
【The invention's effect】
The EL display device and the like of the present invention exhibit characteristic effects according to the respective configurations such as high image quality, good moving image display performance, low power consumption, low cost, and high luminance.
[0259]
Note that when the present invention is used, a low-power-consumption information display device or the like can be formed, so that power is not consumed. In addition, since it can be reduced in size and weight, resources are not consumed. Further, even a high-definition display panel can sufficiently cope with the problem. Therefore, it is friendly to the global environment and the space environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a pixel configuration of a display panel according to the present invention.
FIG. 2 is a pixel configuration diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation of the display panel of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of the display panel of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a display panel of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view of a display panel of the present invention.
FIG. 11
It is sectional drawing of the display panel of this invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a display panel of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 23 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 24 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 25 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 26 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 27 is a configuration diagram of a display device of the present invention.
FIG. 28 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 29 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 30 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 31 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 32 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 33 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 34 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 35 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 36 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 37 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 38 is an explanatory diagram of a mobile phone of the present invention.
FIG. 39 is an explanatory diagram of a viewfinder according to the present invention.
FIG. 40 is an explanatory diagram of a video camera of the present invention.
FIG. 41 is an explanatory diagram of a digital camera of the present invention.
FIG. 42 is an explanatory diagram of a television (monitor) of the present invention.
FIG. 43 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 44 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 45 is an explanatory diagram of a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 46 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 47 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 48 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 49 is an explanatory diagram of a driving method of a display device of the present invention.
FIG. 50 is a diagram illustrating a pixel configuration of a conventional display panel.
[Explanation of symbols]
11 TFT (thin film transistor)
12 Gate driver IC (circuit)
14 Source driver IC (circuit)
15 EL (element) (light-emitting element)
16 pixels
17 Gate signal line
18 Source signal line
19 Storage capacity (additional capacitor, additional capacity)
50 Display screen
51 Write pixel (row)
52 Non-display pixels (non-display area, non-lighting area)
53 display pixels (display area, lighting area)
61 shift register
62 Gate operation signal line
63 output buffer
65 OR circuit
71 Array substrate (display panel)
72 Laser irradiation range (laser spot)
73 Positioning marker
74 Glass substrate (array substrate)
81 Control IC (circuit)
82 Power supply IC (circuit)
83 Printed Circuit Board
84 Flexible board
85 Sealing lid
86 Cathode wiring
87 Anode wiring (Vdd)
88 Data signal line
89 Gate control signal line
91 Stray capacitance
101 Embankment (rib)
102 Interlayer insulating film
104 Contact connection
105 pixel electrode
106 Cathode electrode
107 desiccant
108 λ / 4 plate
109 Polarizing plate
111 Thin film sealing film
381 antenna
382 key
383 case
384 display panel
391 Eyepiece Ring
392 magnifying lens
393 convex lens
401 fulcrum (rotating part)
402 Shooting Lens
403 storage
404 switch
411 body
412 Shooting unit
413 Shutter switch
421 mounting frame
422 legs
423 mounting base
424 fixing part

Claims (2)

マトリックス状に画素が配置されたＥＬ表示装置であって、
各画素に形成されたＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子に印加する電流を供給する駆動用トランジスタと、
前記駆動用トランジスタのゲート端子に接続されたコンデンサと、
前記コンデンサに電圧を印加する第１のトランジスタ素子と、
前記ＥＬ素子に流す電流をオンオフする第２のトランジスタ素子と、
前記トランジスタ素子を選択するゲートドライバ回路と、
前記コンデンサに書き込む電圧を設定するソースドライバ回路とを具備し、
前記ゲートドライバ回路に前記第２のトランジスタ素子を強制的にＯＦＦにするための信号線を有するＥＬ表示装置。An EL display device in which pixels are arranged in a matrix,
An EL element formed in each pixel;
A driving transistor for supplying a current to be applied to the EL element;
A capacitor connected to the gate terminal of the driving transistor;
A first transistor element for applying a voltage to the capacitor;
A second transistor element for turning on and off a current flowing through the EL element;
A gate driver circuit for selecting the transistor element;
A source driver circuit for setting a voltage to be written to the capacitor,
An EL display device having a signal line for forcibly turning off the second transistor element in the gate driver circuit. マトリックス状に配置されたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子に電流を供給する薄膜トランジスタとを有するＥＬ表示装置であって、
前記ＥＬ表示装置がＳ本の水平操作線を有し、
Ｓ本のうちＮ本の水平操作線が点灯している状況において、０≦Ｎ／Ｓ≦１／４の場合、前記ＥＬ素子に流す電流をオンオフする第２のトランジスタ素子を、ゲートドライバが有する信号線によりＯＦＦにする期間を作り、前記ＥＬ表示装置の明るさを調整する機能を有したＥＬ表示装置。An EL display device comprising: an EL element arranged in a matrix, and a thin film transistor for supplying a current to the EL element.
The EL display device has S horizontal operation lines,
In a situation where N horizontal operation lines out of S are lit, when 0 ≦ N / S ≦ １ ／, the gate driver has a second transistor element for turning on / off the current flowing through the EL element. An EL display device having a function of adjusting a brightness of the EL display device by forming a period in which the EL display device is turned off by a signal line.
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