JP2004325600A

JP2004325600A - Display device and electronic apparatus

Info

Publication number: JP2004325600A
Application number: JP2003117579A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2004-11-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device and an electronic apparatus by which advanced functions and high added values can be realized. <P>SOLUTION: A light emitting element including a pair of translucent electrodes is arranged on one surface side of a translucent electrode and a liquid crystal element including a pair of electrodes is arranged on the other opposite surface side of the substrate. Light obtained from a light emitting element is emitted to one surface side of the substrate and the other surface side of the substrate via the liquid crystal element. The display device is provided with a 1st display surface using the light emitting element on one surface side of the substrate and a 2nd display surface using the light emitting element and the liquid crystal element on the other surface side of the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示画面を表裏に有する表示装置に関する。また、携帯電話やタブレットＰＣ等の携帯端末や、ディジタルビデオカメラやディジタルスチルカメラ等の表示装置を具備した電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置としては、液晶を含む画素を有する液晶パネルや、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等を代表とする自発光型の素子を用いた発光パネルの研究開発が進められている。発光素子を用いた表示装置は、発光型ゆえの高画質、広視野角、バックライトを必要としないことによる薄型、軽量等の利点を活かして、幅広く利用されている。
【０００３】
また、最近急激に普及した携帯端末は、その使用目的の多角化によって高付加価値が求められ、第１の表示画面と、その裏側に第２の表示画面を設けた、表裏に表示画面を有するものが提供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８５４４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本来の第１の表示画面に加え、サブの第２の表示画面を設けた携帯端末は、バックライト等を含むモジュールが占める容積に加え、それらを駆動するコントロールＩＣ等を実装した基板等が占める容積も無視できないものになる。特に最近提供されている携帯端末は、軽薄短小化が著しく、高付加価値化とのトレードオフとなっている。
【０００６】
また、携帯端末のうち、特に携帯電話機に関しては、新規加入の減少傾向が続いており、市場の伸び悩みがはっきりしてきている。そこで、携帯電話機の機能は、新規加入の増減や機種選択を左右する大きな要素となるため、さらなる高機能化、高付加価値化が求められている。
【０００７】
そこで本発明は、容積の小型化が可能なパネルを用いることで、高付加価値化を実現した表示装置及び電子機器を提供することを課題とする。また、市場の活性化のため、さらなる高機能化、高付加価値化を実現した表示装置及び電子機器を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の課題を解決するために、本発明においては以下の手段を講じる。
【０００９】
本発明は、透光性を有する基板の一方の面側に、透光性の一対の電極を含む発光素子を具備し、前記基板の一方の面と対向する他方の面側に、一対の電極を含む液晶素子を具備する。そして、前記発光素子から得られる光は、前記基板の一方の面側と、前記基板の他方の面側に前記液晶素子を介して出射し、前記基板の一方の面側に前記発光素子を用いた第１の表示面を具備し、前記基板の他方の面側に前記発光素子及び前記液晶素子を用いた第２の表示面を具備することを特徴とする。
【００１０】
つまり、発光素子から発せられる光は、基板の表裏に出射し、基板の一方の面側に出射する光を用いて画像を表示し、他方に出射する光は液晶素子の光源として用いる。従って、液晶パネルを用いる際に通常必要である、バックライト（ランプ、ランプリフレクタ、反射板、導光板、拡散板等）を設ける必要がなく、表裏に表示画面を有するにも関わらず、小型化、軽量化を実現した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【００１１】
また、発光素子を光源とし、液晶素子を用いて画像を表示する際には、液晶素子が黒を表示する場合に、発光素子も非点灯にすることで、低消費電力化を実現した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【００１２】
前記液晶素子は少なくとも２枚の偏光板に挟まれており、前記２枚の偏光板の各々の偏光方向は異なっている。より詳しくは、偏光方向のなす角度は４５乃至９０度であることを特徴とする。この場合、本表示装置の透過率は５％以下となる。
【００１３】
第１及び第２の表示画面は、モノクロ表示及びカラー表示のいずれかの表示を行うが、発光素子が有する発光材料や、カラーフィルタを含むか否かによって、下記に挙げるような６つの場合が挙げられる。
【００１４】
第１の場合として前記発光素子から得られる光は白色である場合が挙げられる。第２の場合として前記発光素子から得られる光は白色であり、前記基板の一方の面側にカラーフィルタを有する場合が挙げられる。第３の場合として前記発光素子から得られる光は白色であり、前記基板の他方の面側にカラーフィルタを有する場合が挙げられる。第４と第５の場合として前記発光素子から得られる光は白色であり、前記基板の一方の面側及び他方の面側の各々にカラーフィルタを有する場合が挙げられる。この場合、カラーフィルタを２枚とも発光パネルに設ける場合を第４の場合、一枚は発光パネル、もう一枚は液晶パネルに設ける場合を第５の場合とする。第６の場合として前記発光素子から得られる光は、赤色、青色及び緑色のいずれかである場合が挙げられる。上記の場合のうち、薄型化を重視する場合には、カラーフィルタを有さない構成を選択すると好適である。
【００１５】
上記構成を有する表示装置を用いた電子機器において、前記電子機器は充電手段を具備し、前記充電手段を用いて前記表示装置を充電するときに、前記発光素子を発光させる発光制御手段を具備することを特徴とする。また、前記発光制御手段は、前記発光素子を点灯又は点滅させる制御プログラムが記録された記録媒体を含むことを特徴とする。さらに、前記発光制御手段は、通常表示画面の明暗を反転させた反転表示画面を点灯又は点滅させる制御プログラムが記録された記録媒体を含むことを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、通常の使用状態ではないときに、発光素子を点灯又は点滅させることで、焼き付き現象を防止した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００１８】
本発明の表示装置の詳しい構成について、図１を用いて説明する。図１（Ａ）において、１０１は発光パネルであり、１０２は液晶パネルである。本発明は、発光パネル１０１及び液晶パネル１０２を含むことを特徴とした表示装置を提供するものであり、発光パネル１０１は、透光性を有する基板の一方の面側に複数の画素が具備され、前記複数の画素の各々は、透光性を有する一対の電極を含む自発光型の表示素子が具備される。この自発光型の表示素子は、基板の一方の面側と、他方の面側に光を発する。
【００１９】
本発明は、基板の一方の面側に第１の表示画面を構成し、該基板の他方の面側に第２の表示画面を構成する。つまり、本発明の表示装置は、表裏に第１及び第２の表示画面を有する、所謂マルチディスプレイとよばれるものであり、第１及び第２の表示画面のうち、一方は発光素子で構成され、他方は発光素子を光源とした液晶素子で構成される。
【００２０】
発光パネル１０１及び液晶パネル１０２は、モノクロ表示及びカラー表示のいずれかの表示を行うが、発光素子が有する発光材料や、液晶パネル１０２がカラーフィルタを含むか否かによって、図１（Ｃ）に示すような６つの場合が挙げられる。
【００２１】
１番目として、発光パネル１０１が具備する発光素子から得られる光は白色のみである場合、つまり発光パネル１０１が白色発光のみで、液晶パネル１０２がカラーフィルタを有する場合、発光パネル１０１はモノクロ表示、液晶パネル１０２はカラー表示となる。
２番目として、発光パネル１０１が白色発光のみでカラーフィルタを有し、液晶パネル１０２がカラーフィルタを有する場合、発光パネル１０１及び液晶パネル１０２の両者ともカラー表示となる。なお、カラーフィルタは、発光素子で構成する基板の一方の面側に設ける。
３番目として、発光パネル１０１が白色発光のみで、液晶パネル１０２がカラーフィルタを有していない場合、発光パネル１０１及び液晶パネル１０２の両者ともモノクロ表示となる。
４番目として、発光パネル１０１が白色発光のみでカラーフィルタを有し、液晶パネル１０２がカラーフィルタを有していない場合、発光パネル１０１がカラー表示、液晶パネル１０２がモノクロ表示となる。なお、カラーフィルタは、発光素子で構成する基板の一方の面側に設ける。
５番目として、発光パネル１０１が白色発光のみで表裏にカラーフィルタを有し、液晶パネル１０２がカラーフィルタを有していない場合、発光パネル１０１及び液晶パネル１０２の両者ともカラー表示となる。
６番目として、発光パネル１０１が、ＲＧＢの各色に発光する発光素子を有し、液晶パネル１０２がカラーフィルタを有していない場合、発光パネル１０１及び液晶パネル１０２の両者ともカラー表示となる。この構成の場合、カラーフィルタを設ける必要がなく薄型化が実現される。従って、薄型化を重視する場合には、本構成を採用するとよい。
【００２２】
なお、上記記載では、カラーフィルタを用いる場合を記載したが、本発明はこの場合に限定されず、色変換層（ＣＣＭ層）を用いてもよい。また、図１（Ｃ）において、ＲＧＢ発光とは、ＲＧＢの各色の発光材料を用いることであるが、本発明はこれに限定されず、何色の色を呈する材料を用いてもよい。また、各色の発光材料では、所定の輝度を得るための電流密度はそれぞれ異なるため、補助的にカラーフィルタを用いてもよい。なお、補助的にカラーフィルタを用いる場合、必ずしも全ての色に対応して設ける必要はなく、ＲＧＢの三色から選択されたいずれかの色だけに対応させて設けてもよい。
【００２３】
また、上記に挙げた６つの場合のうち、どの構成を採用するかは、適用される電子機器やその用途に従って決めるとよい。また、発光パネル１０１及び液晶パネル１０２のうち、どちらをメインのパネル、どちらをサブのパネルにするのかは、適用される電子機器やその用途に従って決めるとよい。
【００２４】
続いて、本発明の表示装置のより詳しい構成について、図１（Ｃ）に示す。本発明の表示装置は、偏光板１０３、発光パネル１０１、偏光板１０５、液晶パネル１０２及び偏光板１０７を重ねた構成を有する。
【００２５】
図１（Ｂ）において、液晶パネル１０２が含む２枚の偏光板１０５及び１０７は必須であるが、発光パネル１０１が含む偏光板１０３は、コントラスト向上のために設けられているものであり、用途によっては、設けなくても構わない。なお、液晶パネル１０２が含む２枚の偏光板１０５及び１０７の偏光方向のなす角度は、４５乃至９０度に設定する。
【００２６】
また、発光パネル１０１が含む複数の画素と、液晶パネル１０２が含むが有する複数の画素は、その画素ピッチ等を同じサイズで設計することが好ましい。この場合、発光パネル１０１を常に点灯させておく必要はなく、液晶パネル１０２が黒の表示をする場合には、発光パネル１０１における該当する画素も黒の表示を行えばよい。そうすると、低消費電力化を実現した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【００２７】
また、表裏に表示画面を有する表示装置を有する電子機器のうち、携帯電話機は、通話やメール時の画像を表示するメイン画面と、折り畳み時の着信情報等を表示するサブ画面を有し、メイン画面とサブ画面とで、表示画面のサイズが異なる。そして多くの場合において、メイン画面の方がサブ画面よりも大きい。この場合に本発明の表示装置を適用し、液晶パネル１０２の表示画面をメイン画面、発光パネル１０１の表示画面をサブ画面とすると、光源として用いる発光パネル１０１のサイズが、液晶パネル１０２よりも小さくなってしまう。
【００２８】
この場合には、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光パネル１０１に設ける筐体を工夫して、発光パネル１０１のうち、中央の部分のみを用いて画像の表示を行うようにするとよい。また、走査線駆動回路には、デコーダを用いるとよい。フリップフロップ回路を用いたシフトレジスタでは、走査線を順に選択していくが、デコーダを用いれば、アドレスを指定することで、任意の走査線を選択することができるため、本構成の表示装置に好適である。
【００２９】
また、それ以外の構成として、発光パネル１０１の周囲に導光板や明るさのムラを低減する拡散板、光を再利用する反射板などを設けてもよい。この場合には、発光パネル１０１のサイズが、液晶パネル１０２のサイズよりも小さくても、液晶パネル１０２に均等に光を供給することができる。
【００３０】
上記構成を有する本発明は、液晶パネルを用いる際に通常必要である、バックライト（ランプ、ランプリフレクタ、反射板、導光板、拡散板等）を設ける必要がなく、表裏に表示画面を有するにも関わらず、小型化、軽量化を実現した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図３（Ａ）は、本発明の表示装置の断面図であり、詳しくは発光パネル１０１及び液晶パネル１０２の断面図を示す。発光パネル１０１は、基板２１２上に駆動用ＴＦＴ２２８を有し、該駆動用ＴＦＴ２２８のソース電極又はドレイン電極と電気的に接続された第１の電極２２１、該第１の電極２２１上に電界発光層２２２、該電界発光層２２２上に第２の電極２２３を有する。第１の電極２２１、電界発光層２２２及び第２の電極２２３の積層体が発光素子２２５に相当する。第２の電極２２３上には保護膜２２４が設けられ、図面上では、空隙を介して、封止基板２２６が設けられる。
【００３２】
本発明は、発光素子２２５の両電極の材料、つまり、第１及び第２の電極（陰極及び陽極）２２１、２２３の材料を透光性とし、また基板２２０と封止基板２２６として透光性のものを用いているために、電界発光層２２２からの発光は、第１の電極２２１側と第２の電極２２３側の表裏に発せられる。
【００３３】
なお、封止基板２２６に接して偏光板２２７が設けられているが、要求されるコントラストやその用途に従い、必要のない場合は設けなくてもよい。
【００３４】
液晶パネル１０２は、基板２１２上にＴＦＴ２１４及び保持容量２１３を有し、該ＴＦＴのソース又はドレイン電極と電気的に接続された第１の電極（画素電極）２１０、配向膜２１１、液晶層２０５、配向膜２０４及び第２の電極（対向電極）２０３を有する。また、ＴＦＴ２１４の下方に遮光膜２０６を有し、さらに、基板２０２、２１２に接する偏光板２０１、２０７を有する。本パネルは、発光素子２２５から発せられる光を光源としたことを特徴としており、本特徴により、バックライトを設ける必要がないため、表裏に表示画面を有するにもかかわらず、小型化及び軽量化を実現した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【００３５】
なお、ＴＦＴ２１４、２２８は、非晶質半導体（アモルファスシリコン）と結晶質半導体（ポリシリコン）のいずれを用いても構わない。但し、ポリシリコンを用いた場合には、基板上に画素だけでなく、駆動回路も一体形成するとよい。その場合、外付けのＩＣの個数を減らすことができるため、さらなる小型化、薄型化が実現される。また、アモルファスシリコンを用いた場合でも、レーザ光の照射方法等を工夫して、基板上に非晶質半導体及び結晶質半導体を作り分けして一体形成し、画素部分はアモルファスシリコン、駆動回路部分はポリシリコンを用いてもよい。勿論、画素部のみをアモルファスシリコンで形成して、ＩＣをＴＡＢなどで接着しても構わないし、基板上に直接チップを貼り付けてもよい。
【００３６】
また、発光パネル１０１として、ＴＦＴを有するアクティブ型（アクティブマトリクス）ではなく、パッシブ型（パッシブマトリクス）を用いてもよい。その場合の断面図を図３（Ｂ）に示す。図３（Ｂ）において、基板２３１上に第１の電極（画素電極）２３２、電界発光層２３４及び第２の電極（対向電極）２３６を有する。第１の電極２３２、発光層２３４及び第２の電極２３６の積層体が発光素子２２５に相当する。またバンクとして機能する絶縁膜２３３及び樹脂膜２３５を有する。
【００３７】
電界発光層２３４としては、無機材料を主成分とした材料を用いてもよく、この場合、第１の電極２３２と電界発光層２３４の間、又は第２の電極２３６と電界発光層２３４の間に絶縁層を設けてもよい。この絶縁層としては、成膜表面の吸着反応を利用した熱ＣＶＤ法を用いて、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）と酸化チタニウム（ＴｉＯ_２）を交互に積層した構造を用いるとよい。
【００３８】
なお、図３（Ａ）では、剥離法を用いており、より詳しくは、発光パネル１０１における基板２２０上の積層体を剥離して、液晶パネル１０２の偏光板２０７上に貼り付けている。その方法について、以下に簡単に説明する。
【００３９】
まず、石英やガラス基板からなる第１の基板上に、ＴＦＴ２２８及び発光素子２２５を形成する。形成された発光素子２２５上に絶縁膜を形成し、絶縁膜上に接着剤を形成し、該接着剤上に両面テープを貼り付け、両面テープ上に第２の基板を貼り付ける。その後、物理的手段により、第１の基板を剥離すると、ＴＦＴ２２８の下部に形成された下地膜が露出する。続いて、露出した下地膜に接着剤を形成し、この接着剤と第３の基板に貼り付ける。そして最後に、第２の基板を剥離すると、第３の基板にＴＦＴ２０１及び発光素子２２５を形成することができる。この場合、第３の基板として、例えばプラスチック基板などの温度に脆弱な基板を用いてもよい。可撓性を有するプラスチック基板を用いたパネルを用いると、用途が格段に広がる。また、プラスチック基板は軽量であるため、携帯端末には特に有効である。
【００４０】
なお、本発明は剥離法に限定されず、発光パネル１０１と液晶パネル１０２とを単純に重ねて用いてもよい。
【００４１】
（実施の形態３）
本発明を適用して作製される電子機器の一例として、ビデオカメラ、ディジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、カーオーディオなどの音響再生装置、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、家庭用ゲーム機などの記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置、）などが挙げられる。それら電子機器の具体例を図４、５に示す。
【００４２】
図４（Ａ）〜（Ｃ）には携帯電話機を示し、スピーカ９３０２、マイク９３０３、表示部９３０４、ボタン９３０５、アンテナ９３０６及び表示部９３０７等を含む。開いた状態では表示部９３０４を用いて、折り畳んだ状態では表示部９３０７を用いる。表裏に配置された表示部９３０４及び９３０７を含む表示装置として、本発明を適用することができる。
【００４３】
図４（Ｄ）（Ｅ）には携帯端末のうち、タブレットＰＣを示し、表示部９１０１、９１０２及びボタン９１０３等を含む。開いた状態では表示部９１０１を用いて、折り畳んだ状態では表示部９１０２等を用いる。表裏に配置された表示部９１０１及び９１０２を含む表示装置として、本発明を適用することができる。この電子機器は、回転軸を中心に回転させて、表示部９１０１及び９１０２を兼用している。
【００４４】
図４（Ｆ）（Ｇ）には腕時計型携帯端末を示し、表示部９２０１及び９２０２、カメラ９２０３、ボタン９２０４、マイク９２０５及びスピーカ９２０６等を含む。表裏に配置された表示部９２０１及び９２０２を含む表示装置として、本発明を適用することができる。
【００４５】
図５（Ａ）（Ｂ）にはディジタルビデオカメラを示し、表示部９４０１及び９４０２、レンズ９４０３、マイク９４０４及びヒンジ９４０５等を含む。表裏に配置された表示部９４０１及び９４０２を含む表示装置として、本発明を適用することができる。
【００４６】
図５（Ｃ）〜（Ｅ）にはディジタルカメラを示し、表示部９５０１及び９５０２、レンズ９５０３及びヒンジ９５０４等を含む。表裏に配置された表示部９５０１及び９５０２を含む表示装置として、本発明を適用することができる。
【００４７】
上記構成を有する本発明は、液晶パネルを用いる際に通常必要である、バックライト（ランプ、ランプリフレクタ、反射板、導光板、拡散板等）を設ける必要がなく、表裏に表示画面を有するにも関わらず、小型化、軽量化を実現した電子機器を提供することができる。
【００４８】
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【００４９】
【実施例】
（実施例１）
本実施例は、本発明の表示装置を用いた電子機器の構成要素とそれらの関係について、図６のブロック図を用いて説明する。本実施例では、電子機器のうち、特に携帯電話機の構成要素とそれらの関係について説明する。
【００５０】
まず、基幹となる構成要素として、液晶パネル３０４と発光パネル３０５を含む表示装置３１８、受話部であるスピーカ３０８、送話部であるマイクロホン３０７、使用者が操作する操作ボタン３１０等が挙げられる。
【００５１】
表示装置３１８はコントローラ３０６により制御される。また、送受信回路３１１、揮発性メモリ３１２、不揮発性メモリ３１３、外部インターフェイス３１４、ハードディスク３１５及び発光制御回路３１６は、ＣＰＵ３０３により集中して管理される。
【００５２】
また、表示装置３１８は、切り換え回路３１９を用いて、液晶パネル３０４と発光パネル３０５のどちらを表示画面として用いるかを制御する。液晶パネル３０４と発光パネル３０５は、表裏に配置されているため、一度に両方のパネルを用いることはなく、どちらかのパネルを用いて表示を行えばよい。
【００５３】
電子機器の充電を行う蓄電手段３１７もＣＰＵ３０３により管理される。また、ヒンジ３０１は、パネル切り換え回路３０２に接続され、ＣＰＵ３０３とコントローラ３０６を介して表示装置３１８を制御する。
【００５４】
そして、使用者が操作ボタン３１０を操作すると、ＣＰＵ３００及びコントローラ３０６を介して表示装置３１８により情報が表示される。また、使用者が相手の話を聞く拡声器となるスピーカ３０８は、使用者の耳に届くまでに、以下のような回路を介する。まず、送受信回路３１１において、相手の話の情報を受け取り、その後、ＣＰＵ３０３を介して音声コントローラ３０９に当該情報が供給される。そして、その情報がスピーカ３０８に供給されて、使用者の耳に届く。マイクロホン１０３を介して、自分の声を相手の携帯端末に供給する際には、逆の経路をたどる。
【００５５】
なお、図６には、携帯電話機の構成要素をいくつか挙げたが、本発明はこれに限定されず、その他の構成要素を具備してもよい。
【００５６】
次に、切り換え回路３１９を用いて、表示画面を切り換えるときの動作について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５７】
切り換え回路３１９は、発光パネル１０１又は液晶パネル１０２のどちらを用いて画像を表示するかを制御する。発光パネル１０１を用いて画像を表示する場合、発光パネル１０１のみのドライバを起動し、発光パネル１０１を用いて画像を表示する。一方、液晶パネル１０２を用いて画像を表示する場合、発光パネル１０１と液晶パネル１０２の両方のドライバを起動し、点灯させた発光パネル１０１を光源として、液晶パネル１０２を用いて画像を表示する。
【００５８】
本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
【００５９】
（実施例２）
本発明の実施例について、図７を用いて説明する。
【００６０】
一般的に、発光素子は、時間の経過とともに劣化し、輝度が低下する。特に、複数の画素の各々に発光素子を具備した表示装置の場合、各画素によって点灯頻度によって異なるため、必然的に各画素によって劣化の度合いが異なる。従って、点灯頻度の高い画素ほど劣化がひどく、焼き付き現象が生じて画質が劣化してしまう。従って、図７に示すように、使用状態ではない充電時などに、点灯頻度の低い画素を点灯させることによって、焼き付きを目立たなくさせることが可能となる。
【００６１】
このときの表示内容としては、全ての画素の点灯、標準画像（待受画面等）の明暗を反転させた画像、点灯頻度の低い画素を検出して、該画素のみを点灯する画像などが挙げられる。
【００６２】
携帯端末における動作を図６のブロック図を用いて説明すると、まず、携帯端末の筐体が充電手段３１７に接続すると、ＣＰＵ３０３にその情報が供給され、コントローラ３０６と発光制御回路（発光制御手段）３１６により、発光パネル３０５に画像が表示される。このときの画像は、前述したように、焼き付きを低減する画像を表示する。
【００６３】
なお、充電手段とは充電器などを指す。また、発光制御回路３１６は、前記発光素子を点灯又は点滅させる制御プログラムが記録された記録媒体、又は通常表示画面の明暗を反転させた反転表示画面を点灯又は点滅させる制御プログラムが記録された記録媒体を含む。
【００６４】
上記構成を有する本発明は、通常の使用状態にあたらない、充電中等に焼き付き現象を低減する画像を表示する発光制御回路を具備するため、画質の劣化を抑制した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【００６５】
本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【００６６】
（実施例３）
本発明の実施例について、図８を用いて説明する。
【００６７】
発光素子を構成する一対の電極のうち、一方の電極の端面を覆うように絶縁膜２４２（バンクともよぶ）を形成する。この絶縁膜２４２を形成する材料は特に限定されず、無機又は有機の材料で形成することができるが、感光性の有機物を用いて形成すると、開口部の形状が電界発光層を蒸着する際に段切れなどが起こりにくいものとなるため好ましい。
【００６８】
例えば、絶縁膜２４２の材料としてネガ型の感光性樹脂を用いた場合、図８（Ａ）のように、絶縁膜２４２の上端部に第１の曲率半径を有する曲面、絶縁膜２４２の下端部に第２の曲率半径を有する曲面を有するように形成される。第１及び第２の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍ、また開口部の壁面のＩＴＯに対する角度は３５°以上とすることが好ましい。
【００６９】
また、絶縁膜２４２の材料として、ポジ型の感光性樹脂を用いた場合、開口部の形状は図８（Ｂ）のように絶縁膜２４２の上端部は曲率半径を有する曲面となる。さらに、絶縁膜２４２の開口部をドライエッチングで作製した場合は図８（Ｃ）に示すような形状となる。このように、開口部の形状は、絶縁膜２４２の材料に依存するため、該材料は作製工程などに応じて適宜決定すればよい。
【００７０】
本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【００７１】
（実施例４）
本発明において用いる電界発光素子は、一対の電極（陽極及び陰極）間に少なくとも第１の発光層と第２の発光層と含む電界発光層を挟持させた構造を有する。第１の発光層では、キャリアの再結合により発光材料が励起され、モノマーとして励起状態を形成することにより発光（青色発光：ｈν_１）が得られる。また、第２の発光層では、キャリアの再結合等により燐光材料が励起され、モノマーとして励起状態を形成することにより得られる燐光発光（緑色発光：ｈν_２）と、励起状態にあるモノマーと、基底状態にあるモノマーとが励起２量体（エキシマー）を形成することにより得られるエキシマー発光（赤色（もしくはオレンジ色）：ｈν_２’）の両方の発光が同時に得られる。
【００７２】
第２の発光層において、燐光材料から得られるエキシマー状態は、燐光材料の励起状態よりもエネルギー状態が低いため、エキシマー発光（ｈν_２’）は、通常の燐光発光（ｈν_２よりも必ず長波長側（具体的には数十ｎｍ以上長波長側）に現れる。従って、緑色発光を呈する波長領域に燐光発光が得られる燐光材料を用いた場合には、エキシマー発光が赤色発光を呈する波長領域に現れることになる。つまり、燐光材料から得られる緑色発光および赤色発光と、他の発光材料から得られる青色発光とを組み合わせることにより、赤色、緑色、青色の各波長領域にピークを有し、なおかつ高効率な白色発光を得ることができる。
【００７３】
なお、燐光材料からエキシマー状態を形成するためには、励起状態にあるモノマーが基底状態にあるモノマーとの相互作用により２量体を形成しやすい状態にすることが必要となる。具体的には、第２の発光層において燐光材料をホスト材料中に１０ｗｔ％〜４０ｗｔ％、さらに１２．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の濃度で存在させることがより好ましい。その他、白金錯体のように平面性の高い構造を持つ燐光材料をゲスト材料として用い、これらの燐光材料の中心イオン（もしくは原子）間距離をある範囲内とすることが好ましい。
【００７４】
なお、青色発光を呈する第１の発光層は、単一物質（青色の発光体）を用いて形成してもよいし、ホスト材料と青色の発光体であるゲスト材料を用いて形成してもよい。さらに、この電界発光素子を形成する上で、第１の発光層と第２の発光層の両方を発光させるためのデバイス設計が必要となる。具体的には、電界発光層を構成する第１の発光層、第２の発光層や、その他の層との間におけるイオン化ポテンシャルの関係を最適なものとする必要がある。
【００７５】
本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【００７６】
（実施例５）
本実施例では、表示装置に用いる画素回路の一例について、図１０〜図１２を用いて説明する。
【００７７】
図１０に示す画素は、発光素子４０４と、ビデオ信号の画素への入力を制御するためのスイッチング素子として用いるトランジスタ（スイッチング用トランジスタ）４０１、発光素子４０４に流れる電流値を制御する駆動用トランジスタ４０２、発光素子４０４への電流の供給を制御する電流制御用トランジスタ４０３を有する。また、ビデオ信号の電位を保持するための容量素子４０５を有する。
しかしながら、電流制御用トランジスタ４０３のゲート容量等により代用可能な場合は、容量素子４０５を設けなくても構わない。
【００７８】
駆動用トランジスタ４０２及び電流制御用トランジスタ４０３は同じ極性である。駆動用トランジスタ４０２にはディプリーション型トランジスタ、駆動用トランジスタ４０２以外のトランジスタは、通常のエンハンスメント型トランジスタとする。また、駆動用トランジスタ４０２を飽和領域、電流制御用トランジスタ４０３を線形領域で動作させる。また、駆動用トランジスタ４０２のＬ（ゲート長）をＷ（ゲート幅）より長く、電流制御用トランジスタ４０３のＬをＷと同じか、それより短くてもよい。より望ましくは、駆動用トランジスタ４０２のＷに対するＬの比が５以上にするとよい。
【００７９】
次に、図１０に示した画素の駆動方法について説明する。図１０に示す画素は、その動作を書き込み期間、保持期間とに分けて説明することができる。まず書き込み期間において走査線Ｇｊ（ｊ＝１〜ｙ）が選択されると、走査線Ｇｊ（ｊ＝１〜ｙ）にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ４０１がオンになる。そして、信号線Ｓ１〜Ｓｘに入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ４０１を介して電流制御用トランジスタ４０３のゲートに入力される。なお、駆動用トランジスタ４０２はゲートが電源線Ｖｉ（ｉ＝１〜ｘ）に接続されているため、常にオン状態である。
【００８０】
ビデオ信号によって電流制御用トランジスタ４０３がオンになる場合、電源線Ｖｉ（ｉ＝１〜ｘ）を介して、発光素子４０４に電流が流れる。このとき、電流制御用トランジスタ４０３は線形領域で動作しているため、発光素子４０４に流れる電流は、飽和領域で動作する駆動用トランジスタ４０２と発光素子４０４の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子４０４は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。
【００８１】
またビデオ信号によって電流制御用トランジスタ４０３がオフになる場合は、発光素子４０４への電流の供給は行なわれず、発光素子４０４は発光しない。なお本発明では、駆動用トランジスタ４０２がディプリーション型であっても、電流制御用トランジスタ４０３がエンハンスメント型なので、発光素子４０４に電流が供給されないように制御することができる。
【００８２】
保持期間では、走査線Ｇｊ（ｊ＝１〜ｙ）の電位を制御することでスイッチング用トランジスタ４０１をオフにし、書き込み期間において書き込まれたビデオ信号の電位を保持する。書き込み期間において電流制御用トランジスタ４０３をオンにした場合、ビデオ信号の電位は容量素子４０５によって保持されているので、発光素子４０４への電流の供給は維持されている。逆に、書き込み期間において電流制御用トランジスタ４０３をオフにした場合、ビデオ信号の電位は容量素子４０５によって保持されているので、発光素子４０４への電流の供給は行なわれていない。
【００８３】
次に、上記とは異なる構成の画素について、図１１を用いて説明する。図１１に示す構成では、２本の電源線が設けられ、駆動用トランジスタ５０２のゲート電極が新たに配置された電源線に接続されている以外は、図１０に示す構成と同じであるため、詳しい説明は省略する。続いて、図１１に示した画素の駆動方法について説明する。
【００８４】
まず書き込み期間において走査線Ｇｊ（ｊ＝１〜ｙ）が選択されると、走査線Ｇｊ（ｊ＝１〜ｙ）にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ５０１がオンになる。そして、信号線Ｓ１〜Ｓｘに入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ５０１を介して電流制御用トランジスタ５０３のゲートに入力される。なお、駆動用トランジスタ５０２はゲートが第１の電源線Ｖｉ（ｉ＝１〜ｘ）に接続されているため、常にオン状態である。
【００８５】
ビデオ信号によって電流制御用トランジスタ５０３がオンになる場合は、第１の電源線Ｖｉ（ｉ＝１〜ｘ）を介して発光素子５０４に電流が流れる。このとき電流制御用トランジスタ５０３は線形領域で動作しているため、発光素子５０４に流れる電流は、飽和領域で動作する駆動用トランジスタ５０２と発光素子５０４の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子５０４は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。またビデオ信号によって電流制御用トランジスタ５０３がオフになる場合は、発光素子５０４への電流の供給は行なわれず、発光素子５０４は発光しない。
【００８６】
保持期間では、走査線Ｇｊ（ｊ＝１〜ｙ）の電位を制御することでスイッチング用トランジスタ５０１をオフにし、書き込み期間において書き込まれたビデオ信号の電位を保持する。書き込み期間において電流制御用トランジスタ５０３をオンにした場合、ビデオ信号の電位は容量素子５０５によって保持されているので、発光素子５０４への電流の供給は維持されている。逆に、書き込み期間において電流制御用トランジスタ５０３をオフにした場合、ビデオ信号の電位は容量素子５０５によって保持されているので、発光素子５０４の両電極間に電流は流れない。
【００８７】
次に、上記とは異なる構成の画素について、図１２を用いて説明する。図１１に示す構成では、２本の走査線が設けられ、駆動用トランジスタ６０２のゲート電極が新たに配置された走査線に接続された以外は、図１１に示す構成と同じであるため、詳しい説明は省略する。続いて、図１２に示した画素の駆動方法について説明する。図１２に示す画素の動作について、書き込み期間、点灯期間および非点灯期間とに分けて説明する。
【００８８】
まず書き込み期間において第１の走査線Ｇａｊ（ｊ＝１〜ｙ）が選択されると、第１の走査線Ｇａｊ（ｊ＝１〜ｙ）にゲートが接続されているスイッチング用トランジスタ６０１がオンになる。そして、信号線Ｓ１〜Ｓｘに入力されたビデオ信号が、スイッチング用トランジスタ６０１を介して電流制御用トランジスタ６０３のゲートに入力される。同時に、ビデオ信号の電位は容量素子６０５によって保持される。
【００８９】
点灯期間では第２の走査線Ｇｅｊ（ｊ＝１〜ｙ）が選択され、第２の走査線Ｇｅｊ（ｊ＝１〜ｙ）にゲートが接続されている駆動用トランジスタ６０２がオンになる。このとき容量素子６０５によって保持されたビデオ信号の電位により、電流制御用トランジスタ６０３がオンになる場合は、電源線Ｖｉ（ｉ＝１〜ｘ）を介して電流が発光素子６０４に供給される。このとき電流制御用トランジスタ６０３は線形領域で動作しているため、発光素子６０４に流れる電流は、飽和領域で動作する駆動用トランジスタ６０２と発光素子６０４の電圧電流特性によって決まる。そして発光素子６０４は、供給される電流に見合った高さの輝度で発光する。
【００９０】
また容量素子６０５によって保持されたビデオ信号の電位によって電流制御用トランジスタ６０３がオフになる場合は、発光素子６０４への電流の供給は行なわれず、発光素子６０４は発光しない。
【００９１】
非点灯期間では、第２の走査線Ｇｅｊ（ｊ＝１〜ｙ）により、駆動用トランジスタ６０２をオフとする。これにより、発光素子６０４への電流の供給は行なわれない。
【００９２】
なお、書き込み期間においては、第２の走査線Ｇｅｊ（ｊ＝１〜ｙ）を選択しても、非選択としてもよい。
【００９３】
本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【００９４】
（実施例６）
本実施例では、本発明に適用可能な、デプレッション型ＴＦＴを用いたソースフォロワ回路について、図１３を用いて説明する。
【００９５】
図１３（Ａ）には、本発明のデプレッション型ＴＦＴ７０１と、定電流源７０２、入力端子７０３及び出力端子７０４を有するソースフォロワ回路を示す。なお本実施例では、デプレッション型ＴＦＴは１０１に示すような記号を用いて記載する。定電流源７０２は公知のものを使用すればよく、特に多結晶シリコンＴＦＴを用いて構成する場合には、デプレッション型にするとよい。
【００９６】
図１３（Ｂ）にはデプレッション型ＴＦＴのＶＧ−ＩＤ特性を示す。図示するように、デプレッション型ＴＦＴのゲート・ソース間電圧（Ｖ_ＧＳ）が非常に小さい。つまりデプレッション型ＴＦＴのゲート・ソース間電圧（Ｖ_ＧＳ）ほぼ０〜１Ｖ程度である。このように、デプレッション型ＴＦＴを用いると、低消費電力を達成することができる。
【００９７】
なお、図示するソースフォロワ回路は、基本回路の構成を図示したものであり、その他の回路が接続されていても構わない。また、図示するように、ソースフォロワ回路は、オペアンプ回路等の他のアナログバッファ回路と比べて構成や作製工程が複雑でないため、駆動回路等の集積回路に適する。特に、多結晶シリコンＴＦＴを有する駆動回路部及び画素部を一体形成した液晶表示装置の信号線駆動回路に適する。
【００９８】
本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【００９９】
（実施例７）
表示装置に多階調の画像を表示するときの駆動方式としては、アナログ駆動とデジタル駆動が挙げられる。両方式の相違点は、発光素子の発光、非発光のそれぞれの状態において該発光素子を制御する方法にある。前者のアナログ駆動は、発光素子に流れる電流を制御して階調を表現する。また後者のデジタル駆動は、発光素子がオン状態（輝度がほぼ１００％である状態）と、オフ状態（輝度がほぼ０％である状態）の２つの状態のみによって階調表現する。デジタル駆動は、オンとオフの２つの状態だけを用いると、２階調しか表示出来ないため、別の方式と組み合わせて多階調の画像を表示する駆動方法があり、例えば面積階調方式や、時間階調方式が挙げられる。
【０１００】
本発明の表示装置は、液晶パネル及び発光パネル問わず、アナログ駆動やデジタル駆動のいずれを適用してもよく、また、デジタル駆動において面積階調方式や時間階調方式のいずれを適用してもよい。また、本実施例には挙げなかった他の駆動方式を適用してもよい。
【０１０１】
なお、上述したように、本発明の表示装置は、アクティブマトリクス型、パッシブマトリクス型のどちらでも構わない。但し、アクティブマトリクス型を適用した場合には、発光素子は電流駆動型の素子であるため、画素内のトランジスタのバラツキが少ない場合にアナログ駆動を用いることが好適である。また、デジタル駆動でも、駆動用のトランジスタを飽和領域で動作させることで、一定の電流量を発光素子に供給することが好適である。つまり、どちらの駆動方法を適用するにしても、電流駆動型の素子を用いる以上、一定の電流量を供給することができるような画素構成を適用し、さらにそれに最適な駆動方法を用いることが好ましい。
【０１０２】
本実施例では、上記駆動方式のうち、時間階調方式について簡単に説明する。通常、液晶表示装置や発光装置等の表示装置においては、フレーム周波数は６０Ｈｚ程度である。つまり、１秒間に６０回程度の画面の描画が行われる。これにより、人間の眼にフリッカ（画面のちらつき）を感じさせないようにすることが出来る。このとき、画面の描画を１回行う期間を１フレーム期間と呼ぶ。そして、時間階調方式では、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する。このときの分割数は、階調ビット数に等しい場合が多く、ここでは簡単のために、分割数が階調ビット数に等しい場合を示す。ここでは、３ビット階調の場合、つまり３つのサブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦ３に分割した場合について説明する。
【０１０３】
各サブフレーム期間は、書き込み期間Ｔａと、発光期間Ｔｓを有する。アドレス期間とは、画素にビデオ信号を書き込む期間であり、各サブフレーム期間での長さは等しい。サステイン期間は、アドレス期間において画素に書き込まれたビデオ信号に基づいて発光素子が発光する期間である。このとき、発光ＳＦ_１〜ＳＦ_３は、その長さの比をＴｓ_１：Ｔｓ_２：Ｔｓ_３＝４：２：１とする。つまり、ｎビット階調を表現する際、ｎ個のサステイン期間の長さの比は、２^{（ｎ−１）}：２^{（ｎ−２）}：・・・：２^１：２^０とする。そして、どのサステイン期間で発光素子が発光するかによって、１フレーム期間あたりに、各画素が発光する期間の長さが決定し、これによって階調表現を行う。
【０１０４】
つまり、サステイン期間Ｔｓ１〜Ｔｓ３のそれぞれにおいて、発光、非発光のいずれかの状態をとることによって、その合計発光時間の長短を利用して、輝度０％、１４％、２８％、４３％、５７％、７１％、８６％、１００％の８階調を表現する。例えば、Ｔｓ１が発光し、Ｔｓ２、Ｔｓ３が発光しない場合、その輝度は５７％であり、Ｔｓ１とＴｓ３が発光し、Ｔｓ２が発光しない場合、その輝度は７１％となる。つまり時間階調方式の場合は、１００％の輝度で、合計発光時間のうち７１％の長さの時間で発光することによって同様の階調を表現する。
【０１０５】
なお、表示階調数を増やしたい場合は、サブフレーム期間の分割数を増やせば良い。また、サブフレーム期間の順序は、必ずしも上位ビットから下位ビットといった順序である必要はなく、１フレーム期間中、ランダムに並んでいても良い。さらに各フレーム期間内で、その順序が変化しても良い。
【０１０６】
本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【０１０７】
【発明の効果】
上記構成を有する本発明は、液晶パネルを用いる際に通常必要である、バックライト（ランプ、ランプリフレクタ、反射板、導光板、拡散板等）を設ける必要がなく、表裏に表示画面を有するにも関わらず、小型化、軽量化を実現した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【０１０８】
また、発光素子を光源とし、液晶素子を用いて画像を表示する際には、液晶素子が黒を表示する場合に、発光素子も非点灯にすることで、低消費電力化を実現した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【０１０９】
さらに、通常の使用状態にあたらない、充電中等に焼き付き現象を低減する画像を表示する発光制御回路を具備するため、画質の劣化を抑制した表示装置及び電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１及び第２の表示画面を有する本発明の表示装置を説明する図。
【図２】第１及び第２の表示画面を有する本発明の表示装置を説明する図。
【図３】第１及び第２の表示画面を有する本発明の表示装置の断面構造を説明する図。
【図４】本発明の表示装置を適用した電子機器（携帯端末、タブレットＰＣ、腕時計型携帯端末）を示す図。
【図５】本発明の表示装置を適用した電子機器（ディジタルビデオカメラ、ディジタルスチルカメラ）を示す図。
【図６】電子機器のシステムを示す図。
【図７】本発明の表示装置を適用した電子機器を充電している状態を示す図。
【図８】薄膜トランジスタの断面構造を説明する図。
【図９】切り換え回路のフローチャートを示す図。
【図１０】表示装置に具備される画素の回路図。
【図１１】表示装置に具備される画素の回路図。
【図１２】表示装置に具備される画素の回路図。
【図１３】表示装置に具備されるソースフォロワ回路の回路図。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device having a display screen on both sides. In addition, the present invention relates to a mobile terminal such as a mobile phone and a tablet PC, and an electronic apparatus including a display device such as a digital video camera and a digital still camera.
[0002]
[Prior art]
As a display device, research and development of a liquid crystal panel having pixels including liquid crystal and a light-emitting panel using a self-luminous element typified by an electroluminescent (EL) element or the like are being advanced. 2. Description of the Related Art Display devices using light-emitting elements are widely used taking advantage of advantages such as high image quality due to a light-emitting type, a wide viewing angle, and thinness and light weight due to no need of a backlight.
[0003]
In addition, portable terminals that have been rapidly popularized recently require high added value due to diversification of the purpose of use, and have a first display screen, a second display screen on the back side, and a display screen on the front and back. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1] JP-A-2001-285445
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
A portable terminal provided with a sub second display screen in addition to the original first display screen occupies not only a volume occupied by a module including a backlight and the like, but also a board or the like on which a control IC or the like for driving them is mounted. The volume is also not negligible. Particularly, recently provided portable terminals are significantly reduced in size and weight, and are a trade-off with higher added value.
[0006]
In addition, among mobile terminals, particularly for mobile phones, the number of new subscribers has been declining, and the market has been stagnant. Therefore, the function of the mobile phone is a major factor that affects the increase or decrease of new subscriptions and the selection of a model. Therefore, further higher functionality and higher added value are required.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a display device and an electronic device which realize high added value by using a panel whose volume can be reduced. It is another object of the present invention to provide a display device and an electronic device that realize higher functionality and higher added value in order to activate the market.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems of the related art, the following measures are taken in the present invention.
[0009]
The present invention includes a light-emitting element including a pair of light-transmitting electrodes on one surface side of a substrate having a light-transmitting property, and a pair of electrodes on the other surface side opposite to one surface of the substrate. Is provided. Then, light obtained from the light emitting element is emitted to the one surface side of the substrate and the other surface side of the substrate via the liquid crystal element, and the light emitting element is used for one surface side of the substrate. And a second display surface using the light emitting element and the liquid crystal element on the other surface side of the substrate.
[0010]
That is, light emitted from the light-emitting element is emitted to the front and back of the substrate, an image is displayed using light emitted to one surface side of the substrate, and light emitted to the other is used as a light source of the liquid crystal element. Therefore, there is no need to provide a backlight (a lamp, a lamp reflector, a reflection plate, a light guide plate, a diffusion plate, etc.), which is usually required when using a liquid crystal panel, and the size is reduced despite having a display screen on both sides. In addition, it is possible to provide a display device and an electronic device that are reduced in weight.
[0011]
In addition, when an image is displayed using a light emitting element as a light source and a liquid crystal element is used, when the liquid crystal element displays black, the light emitting element is also turned off, thereby realizing low power consumption. And an electronic device can be provided.
[0012]
The liquid crystal element is sandwiched between at least two polarizing plates, and each of the two polarizing plates has a different polarization direction. More specifically, the angle between the polarization directions is 45 to 90 degrees. In this case, the transmittance of the present display device is 5% or less.
[0013]
The first and second display screens perform one of a monochrome display and a color display. There are six cases as described below depending on whether or not the light-emitting element included in the light-emitting element and the color filter are included. No.
[0014]
As a first case, there is a case where light obtained from the light emitting element is white. As a second case, there is a case where light obtained from the light emitting element is white and a color filter is provided on one surface side of the substrate. As a third case, there is a case where light obtained from the light emitting element is white and a color filter is provided on the other surface side of the substrate. Fourth and fifth cases include a case where light obtained from the light emitting element is white and a color filter is provided on each of one surface side and the other surface side of the substrate. In this case, a case where both color filters are provided on the light emitting panel is a fourth case, a case where one color filter is provided on the light emitting panel, and a case where the other color filter is provided on the liquid crystal panel is a fifth case. As a sixth case, light obtained from the light emitting element is one of red, blue, and green. In the above-described cases, when importance is placed on thinning, it is preferable to select a configuration having no color filter.
[0015]
In the electronic device using the display device having the above structure, the electronic device includes a charging unit, and includes a light emission control unit that causes the light emitting element to emit light when the display device is charged using the charging unit. It is characterized by the following. Further, the light emission control means includes a recording medium in which a control program for turning on or off the light emitting element is recorded. Further, the light emission control means includes a recording medium in which a control program for turning on or blinking an inverted display screen obtained by inverting the brightness of a normal display screen is recorded.
[0016]
With the above structure, it is possible to provide a display device and an electronic device in which a light-emitting element is turned on or off when the device is not in a normal use state, thereby preventing a burn-in phenomenon.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that the form and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiments below. In the structures of the present invention described below, the same reference numerals are used in different drawings.
[0018]
The detailed configuration of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1A, reference numeral 101 denotes a light-emitting panel, and 102 denotes a liquid crystal panel. The present invention provides a display device including a light-emitting panel 101 and a liquid crystal panel 102. The light-emitting panel 101 includes a plurality of pixels on one surface side of a light-transmitting substrate. Each of the plurality of pixels includes a self-luminous display element including a pair of light-transmitting electrodes. This self-luminous display element emits light on one surface side and the other surface side of the substrate.
[0019]
According to the present invention, a first display screen is formed on one side of the substrate, and a second display screen is formed on the other side of the substrate. That is, the display device of the present invention is a so-called multi-display having first and second display screens on the front and back, and one of the first and second display screens is formed of a light-emitting element. The other is composed of a liquid crystal element using a light emitting element as a light source.
[0020]
The light-emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 perform either monochrome display or color display. Depending on the light-emitting material of the light-emitting element and whether or not the liquid crystal panel 102 includes a color filter, FIG. There are six cases as shown.
[0021]
First, when the light obtained from the light-emitting elements included in the light-emitting panel 101 is only white, that is, when the light-emitting panel 101 emits only white light and the liquid crystal panel 102 has a color filter, the light-emitting panel 101 performs monochrome display. The liquid crystal panel 102 performs color display.
Second, in the case where the light-emitting panel 101 has a color filter with only white light emission and the liquid crystal panel 102 has a color filter, both the light-emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 perform color display. Note that the color filter is provided on one surface side of a substrate including light-emitting elements.
Third, when the light emitting panel 101 emits only white light and the liquid crystal panel 102 does not have a color filter, both the light emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 perform monochrome display.
Fourth, when the light-emitting panel 101 has only white light emission and has a color filter and the liquid crystal panel 102 has no color filter, the light-emitting panel 101 performs color display and the liquid crystal panel 102 performs monochrome display. Note that the color filter is provided on one surface side of a substrate including light-emitting elements.
Fifth, when the light-emitting panel 101 has only white light emission and has color filters on the front and back, and the liquid crystal panel 102 has no color filter, both the light-emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 perform color display.
Sixth, when the light-emitting panel 101 has light-emitting elements that emit light of RGB colors and the liquid crystal panel 102 does not have a color filter, both the light-emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 perform color display. In the case of this configuration, it is not necessary to provide a color filter, and a reduction in thickness is realized. Therefore, when emphasis is placed on thinning, this configuration may be employed.
[0022]
In the above description, the case where a color filter is used is described, but the present invention is not limited to this case, and a color conversion layer (CCM layer) may be used. In FIG. 1C, RGB light emission means using light-emitting materials of each color of RGB; however, the present invention is not limited to this, and a material exhibiting any number of colors may be used. Further, in the light emitting materials of the respective colors, current densities for obtaining a predetermined luminance are different from each other, and therefore, a color filter may be additionally used. When a color filter is used as an auxiliary, it is not necessary to provide the color filters for all the colors, and they may be provided for only one of the three colors of RGB.
[0023]
Which of the above six cases should be adopted may be determined according to the electronic device to which it is applied and its application. Further, which of the light-emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 is to be the main panel and which is the sub-panel may be determined according to the electronic device to be applied and its use.
[0024]
Next, a more detailed structure of the display device of the present invention is shown in FIG. The display device of the present invention has a structure in which a polarizing plate 103, a light-emitting panel 101, a polarizing plate 105, a liquid crystal panel 102, and a polarizing plate 107 are stacked.
[0025]
In FIG. 1B, two polarizing plates 105 and 107 included in the liquid crystal panel 102 are indispensable. However, the polarizing plate 103 included in the light emitting panel 101 is provided for improving contrast. In some cases, it is not necessary to provide them. Note that the angle between the polarization directions of the two polarizing plates 105 and 107 included in the liquid crystal panel 102 is set to 45 to 90 degrees.
[0026]
The plurality of pixels included in the light emitting panel 101 and the plurality of pixels included in the liquid crystal panel 102 are preferably designed to have the same pixel pitch and the like. In this case, the light-emitting panel 101 does not need to be constantly turned on. When the liquid crystal panel 102 performs black display, the corresponding pixel in the light-emitting panel 101 may also perform black display. Then, a display device and an electronic device which achieve low power consumption can be provided.
[0027]
Further, among electronic devices having a display device having a display screen on the front and back, a mobile phone has a main screen for displaying an image at the time of a call or an e-mail, and a sub-screen for displaying incoming information at the time of folding. The size of the display screen differs between the screen and the sub screen. In many cases, the main screen is larger than the sub-screen. In this case, when the display device of the present invention is applied and the display screen of the liquid crystal panel 102 is a main screen and the display screen of the light emitting panel 101 is a sub screen, the size of the light emitting panel 101 used as a light source is smaller than that of the liquid crystal panel 102. turn into.
[0028]
In this case, as shown in FIGS. 2A and 2B, a housing provided for the light-emitting panel 101 is devised so that an image is displayed using only the central portion of the light-emitting panel 101. Good to do. Further, a decoder is preferably used for the scan line driver circuit. In a shift register using a flip-flop circuit, scanning lines are sequentially selected. However, if a decoder is used, an arbitrary scanning line can be selected by specifying an address. It is suitable.
[0029]
Further, as another configuration, a light guide plate, a diffusion plate for reducing unevenness in brightness, a reflection plate for reusing light, or the like may be provided around the light emitting panel 101. In this case, even if the size of the light emitting panel 101 is smaller than the size of the liquid crystal panel 102, light can be uniformly supplied to the liquid crystal panel 102.
[0030]
The present invention having the above structure does not require a backlight (a lamp, a lamp reflector, a reflection plate, a light guide plate, a diffusion plate, and the like) which is normally required when using a liquid crystal panel, and has a display screen on both sides. Nevertheless, it is possible to provide a display device and an electronic device that are reduced in size and weight.
[0031]
(Embodiment 2)
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3A is a cross-sectional view of the display device of the present invention, and more specifically, a cross-sectional view of the light-emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102. The light-emitting panel 101 includes a driving TFT 228 over a substrate 212, a first electrode 221 electrically connected to a source electrode or a drain electrode of the driving TFT 228, and an electroluminescent layer over the first electrode 221. 222, a second electrode 223 over the electroluminescent layer 222. A stacked body of the first electrode 221, the electroluminescent layer 222, and the second electrode 223 corresponds to the light-emitting element 225. A protective film 224 is provided over the second electrode 223, and a sealing substrate 226 is provided via a gap in the drawing.
[0032]
In the present invention, the material of both electrodes of the light emitting element 225, that is, the materials of the first and second electrodes (cathode and anode) 221 and 223 are made translucent, and the substrate 220 and the sealing substrate 226 are made translucent. Therefore, light emitted from the electroluminescent layer 222 is emitted on the front and back sides of the first electrode 221 side and the second electrode 223 side.
[0033]
Although the polarizing plate 227 is provided in contact with the sealing substrate 226, it may not be provided if it is not necessary according to the required contrast and its use.
[0034]
The liquid crystal panel 102 includes a TFT 214 and a storage capacitor 213 on a substrate 212, and a first electrode (pixel electrode) 210 electrically connected to a source or drain electrode of the TFT, an alignment film 211, a liquid crystal layer 205, An alignment film 204 and a second electrode (counter electrode) 203 are provided. Further, a light-shielding film 206 is provided below the TFT 214, and polarizing plates 201 and 207 which are in contact with the substrates 202 and 212 are provided. This panel is characterized in that light emitted from the light emitting element 225 is used as a light source. With this feature, it is not necessary to provide a backlight, and thus the panel is reduced in size and weight despite having a display screen on both sides. Can be provided.
[0035]
Note that the TFTs 214 and 228 may use either an amorphous semiconductor (amorphous silicon) or a crystalline semiconductor (polysilicon). However, when polysilicon is used, not only pixels but also a driver circuit may be formed over the substrate. In that case, since the number of external ICs can be reduced, further reduction in size and thickness can be realized. In addition, even when amorphous silicon is used, an amorphous semiconductor and a crystalline semiconductor are separately formed and integrally formed on a substrate by devising a method of irradiating laser light, and a pixel portion is formed of amorphous silicon and a driving circuit portion. May use polysilicon. Of course, only the pixel portion may be formed of amorphous silicon and the IC may be bonded by TAB or the like, or a chip may be directly bonded on the substrate.
[0036]
Further, as the light emitting panel 101, a passive type (passive matrix) may be used instead of an active type (active matrix) having a TFT. FIG. 3B shows a cross-sectional view in that case. In FIG. 3B, a first electrode (pixel electrode) 232, an electroluminescent layer 234, and a second electrode (counter electrode) 236 are provided over a substrate 231. A stacked body of the first electrode 232, the light-emitting layer 234, and the second electrode 236 corresponds to the light-emitting element 225. Further, an insulating film 233 and a resin film 235 functioning as banks are provided.
[0037]
As the electroluminescent layer 234, a material containing an inorganic material as a main component may be used. In this case, a portion between the first electrode 232 and the electroluminescent layer 234 or a portion between the second electrode 236 and the electroluminescent layer 234 is used. May be provided with an insulating layer. As the insulating layer, aluminum oxide (Al) is formed by using a thermal CVD method utilizing an adsorption reaction of a film formation surface. ₂ O ₃ ) And titanium oxide (TiO) ₂ ) May be used alternately.
[0038]
Note that in FIG. 3A, a separation method is used. More specifically, a stacked body over the substrate 220 in the light-emitting panel 101 is separated and attached to the polarizing plate 207 of the liquid crystal panel 102. The method is briefly described below.
[0039]
First, a TFT 228 and a light-emitting element 225 are formed over a first substrate formed of a quartz or glass substrate. An insulating film is formed over the formed light-emitting element 225, an adhesive is formed over the insulating film, a double-sided tape is attached to the adhesive, and a second substrate is attached to the double-sided tape. After that, when the first substrate is peeled off by physical means, a base film formed below the TFT 228 is exposed. Subsequently, an adhesive is formed on the exposed base film, and the adhesive is attached to the third substrate. Finally, when the second substrate is separated, the TFT 201 and the light-emitting element 225 can be formed on the third substrate. In this case, a substrate that is vulnerable to temperature, such as a plastic substrate, may be used as the third substrate. When a panel using a flexible plastic substrate is used, applications are significantly expanded. Further, since the plastic substrate is lightweight, it is particularly effective for portable terminals.
[0040]
Note that the present invention is not limited to the peeling method, and the light emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 may be used by simply overlapping them.
[0041]
(Embodiment 3)
Examples of electronic devices manufactured by applying the present invention include a video camera, a digital camera, a goggle type display, a navigation system, a sound reproducing device such as a car audio, a notebook personal computer, a game device, and a portable information terminal (mobile computer). An image reproducing apparatus provided with a recording medium such as a mobile phone, a portable game machine or an electronic book, or a home game machine (specifically, a display capable of reproducing a recording medium such as a DVD and displaying the image). Equipped device). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
[0042]
FIGS. 4A to 4C illustrate a mobile phone, which includes a speaker 9302, a microphone 9303, a display portion 9304, a button 9305, an antenna 9306, a display portion 9307, and the like. The display portion 9304 is used in an open state, and the display portion 9307 is used in a folded state. The present invention can be applied to a display device including the display portions 9304 and 9307 arranged on the front and back.
[0043]
FIGS. 4D and 4E show a tablet PC among portable terminals, which include display portions 9101 and 9102, a button 9103, and the like. The display portion 9101 is used in an open state, and the display portion 9102 and the like are used in a folded state. The present invention can be applied to a display device including the display portions 9101 and 9102 arranged on the front and back. This electronic device is rotated about a rotation axis and also serves as the display portions 9101 and 9102.
[0044]
FIGS. 4F and 4G illustrate a wristwatch-type portable terminal, which includes display portions 9201 and 9202, a camera 9203, a button 9204, a microphone 9205, a speaker 9206, and the like. The present invention can be applied to a display device including the display portions 9201 and 9202 arranged on the front and back.
[0045]
FIGS. 5A and 5B illustrate a digital video camera, which includes display portions 9401 and 9402, a lens 9403, a microphone 9404, a hinge 9405, and the like. The present invention can be applied to a display device including the display portions 9401 and 9402 arranged on the front and back.
[0046]
FIGS. 5C to 5E illustrate a digital camera, which includes display portions 9501 and 9502, a lens 9503, a hinge 9504, and the like. The present invention can be applied to a display device including the display portions 9501 and 9502 arranged on the front and back.
[0047]
The present invention having the above structure does not require a backlight (a lamp, a lamp reflector, a reflection plate, a light guide plate, a diffusion plate, and the like) which is normally required when using a liquid crystal panel, and has a display screen on both sides. Nevertheless, it is possible to provide an electronic device that is reduced in size and weight.
[0048]
This embodiment can be freely combined with the above embodiment.
[0049]
【Example】
(Example 1)
In this embodiment, components of an electronic device using the display device of the present invention and their relationships will be described with reference to a block diagram in FIG. In this embodiment, among electronic devices, particularly, components of a mobile phone and their relationships will be described.
[0050]
First, as basic constituent elements, there are a display device 318 including a liquid crystal panel 304 and a light emitting panel 305, a speaker 308 as a receiver, a microphone 307 as a transmitter, an operation button 310 operated by a user, and the like.
[0051]
The display device 318 is controlled by the controller 306. The transmission / reception circuit 311, volatile memory 312, nonvolatile memory 313, external interface 314, hard disk 315, and light emission control circuit 316 are centrally managed by the CPU 303.
[0052]
Further, the display device 318 controls which of the liquid crystal panel 304 and the light emitting panel 305 is used as a display screen by using the switching circuit 319. Since the liquid crystal panel 304 and the light emitting panel 305 are arranged on the front and back, it is only necessary to use one of the panels instead of using both panels at a time.
[0053]
The power storage unit 317 for charging the electronic device is also managed by the CPU 303. The hinge 301 is connected to the panel switching circuit 302 and controls the display device 318 via the CPU 303 and the controller 306.
[0054]
When the user operates the operation button 310, information is displayed on the display device 318 via the CPU 300 and the controller 306. The speaker 308, which is a loudspeaker for the user to listen to the other party, passes through the following circuit before reaching the user's ear. First, the transmission / reception circuit 311 receives information of the talk of the other party, and thereafter, the information is supplied to the voice controller 309 via the CPU 303. Then, the information is supplied to the speaker 308 and reaches the user's ear. When supplying one's own voice to the other party's mobile terminal via the microphone 103, the user follows the reverse route.
[0055]
Although FIG. 6 illustrates some components of the mobile phone, the present invention is not limited to this, and may include other components.
[0056]
Next, the operation when switching the display screen using the switching circuit 319 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0057]
The switching circuit 319 controls which of the light emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 is used to display an image. When an image is displayed using the light-emitting panel 101, a driver for only the light-emitting panel 101 is activated, and an image is displayed using the light-emitting panel 101. On the other hand, when displaying an image using the liquid crystal panel 102, the driver of both the light emitting panel 101 and the liquid crystal panel 102 is started, and the image is displayed using the liquid crystal panel 102 with the light emitting panel 101 turned on as a light source.
[0058]
This embodiment can be freely combined with the above embodiments.
[0059]
(Example 2)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0060]
Generally, a light-emitting element deteriorates with time and luminance decreases. In particular, in the case of a display device in which a light emitting element is provided in each of a plurality of pixels, the degree of deterioration inevitably differs for each pixel because the lighting frequency differs for each pixel. Therefore, the higher the lighting frequency of a pixel, the more severe the deterioration, and the burn-in phenomenon occurs, and the image quality deteriorates. Therefore, as shown in FIG. 7, it is possible to make the burn-in less noticeable by lighting a pixel having a low lighting frequency during charging or the like when the battery is not in use.
[0061]
The display contents at this time include lighting of all the pixels, an image in which the brightness of a standard image (standby screen or the like) is inverted, an image in which a pixel with a low lighting frequency is detected, and only the pixel is lit, and the like. Can be
[0062]
The operation of the mobile terminal will be described with reference to the block diagram of FIG. 6. First, when the housing of the mobile terminal is connected to the charging means 317, the information is supplied to the CPU 303, and the controller 306 and the light emission control circuit (light emission control means) By 316, an image is displayed on the light emitting panel 305. The image at this time displays an image for reducing image sticking, as described above.
[0063]
Note that the charging means refers to a charger or the like. Further, the light emission control circuit 316 is a recording medium on which a control program for turning on or off the light emitting element is recorded, or a recording program on which a control program for turning on or off a reversed display screen in which the brightness of a normal display screen is reversed is recorded. Including media.
[0064]
The present invention having the above structure provides a display device and an electronic device in which a light emission control circuit that displays an image that does not fall into a normal use state or reduces a burn-in phenomenon during charging or the like is suppressed, so that image quality is suppressed from being deteriorated. be able to.
[0065]
This embodiment can be freely combined with the above-described embodiment modes and embodiments.
[0066]
(Example 3)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0067]
An insulating film 242 (also referred to as a bank) is formed to cover an end surface of one of a pair of electrodes included in the light-emitting element. The material for forming the insulating film 242 is not particularly limited, and the insulating film 242 can be formed of an inorganic or organic material. However, when the insulating film 242 is formed using a photosensitive organic material, the shape of the opening is reduced when the electroluminescent layer is deposited. This is preferable because step breakage and the like hardly occur.
[0068]
For example, when a negative photosensitive resin is used as the material of the insulating film 242, a curved surface having a first radius of curvature is formed at the upper end of the insulating film 242 and the lower end of the insulating film 242 as shown in FIG. Is formed to have a curved surface having a second radius of curvature. The first and second radii of curvature are preferably 0.2 μm to 3 μm, and the angle of the wall surface of the opening with respect to ITO is preferably 35 ° or more.
[0069]
When a positive photosensitive resin is used as the material of the insulating film 242, the shape of the opening is such that the upper end of the insulating film 242 has a curved surface having a radius of curvature as shown in FIG. Further, when the opening of the insulating film 242 is formed by dry etching, the shape becomes as shown in FIG. As described above, since the shape of the opening depends on the material of the insulating film 242, the material may be determined as appropriate depending on a manufacturing process or the like.
[0070]
This embodiment can be freely combined with the above-described embodiment modes and embodiments.
[0071]
(Example 4)
The electroluminescent element used in the present invention has a structure in which an electroluminescent layer including at least a first luminescent layer and a second luminescent layer is sandwiched between a pair of electrodes (anode and cathode). In the first light-emitting layer, the light-emitting material is excited by recombination of carriers, and emits light by forming an excited state as a monomer (blue light emission: hν ₁ ) Is obtained. In the second light-emitting layer, the phosphorescent material is excited by recombination of carriers and the like, and phosphorescence (green light emission: hν) obtained by forming an excited state as a monomer is obtained. ₂ ), The monomer in the excited state, and the monomer in the ground state form an excimer (excimer), thereby producing excimer emission (red (or orange): hν ₂ ') Both luminescence can be obtained simultaneously.
[0072]
In the second light-emitting layer, the excimer state obtained from the phosphorescent material has a lower energy state than the excited state of the phosphorescent material; ₂ ') Indicates normal phosphorescence (hν ₂ It always appears on the long wavelength side (specifically, several tens nm or more on the long wavelength side). Therefore, when a phosphorescent material that can obtain phosphorescence in a wavelength region that emits green light is used, excimer emission appears in a wavelength region that emits red light. That is, by combining green light emission and red light emission obtained from a phosphorescent material with blue light emission obtained from another light emitting material, white light emission having peaks in red, green, and blue wavelength regions and high efficiency is obtained. Can be obtained.
[0073]
Note that in order to form an excimer state from a phosphorescent material, it is necessary that the monomer in an excited state be in a state in which a dimer is easily formed by interaction with a monomer in a ground state. Specifically, it is more preferable that the phosphorescent material is present in the host material in the second light emitting layer at a concentration of 10 wt% to 40 wt%, more preferably 12.5 wt% to 20 wt%. In addition, it is preferable that a phosphorescent material having a highly planar structure such as a platinum complex be used as a guest material, and the distance between central ions (or atoms) of these phosphorescent materials be within a certain range.
[0074]
Note that the first light-emitting layer which emits blue light may be formed using a single substance (a blue light-emitting substance), or may be formed using a host material and a guest material which is a blue light-emitting substance. Good. Further, in forming this electroluminescent element, a device design for emitting light from both the first light emitting layer and the second light emitting layer is required. Specifically, it is necessary to optimize the relationship between the first light-emitting layer, the second light-emitting layer, and other layers constituting the electroluminescent layer, with respect to the ionization potential.
[0075]
This embodiment can be freely combined with the above-described embodiment modes and embodiments.
[0076]
(Example 5)
In this embodiment, an example of a pixel circuit used for a display device will be described with reference to FIGS.
[0077]
The pixel illustrated in FIG. 10 includes a light-emitting element 404, a transistor (switching transistor) 401 used as a switching element for controlling input of a video signal to the pixel, and a driving transistor 402 for controlling a current value flowing through the light-emitting element 404. And a current control transistor 403 for controlling the supply of current to the light emitting element 404. Further, the pixel includes a capacitor 405 for holding the potential of the video signal.
However, when the gate capacitance of the current control transistor 403 can be used instead, the capacitor 405 need not be provided.
[0078]
The driving transistor 402 and the current control transistor 403 have the same polarity. The driving transistor 402 is a depletion transistor, and transistors other than the driving transistor 402 are normal enhancement transistors. Further, the driving transistor 402 operates in a saturation region, and the current control transistor 403 operates in a linear region. Further, L (gate length) of the driving transistor 402 may be longer than W (gate width), and L of the current controlling transistor 403 may be equal to or shorter than W. More preferably, the ratio of L to W of the driving transistor 402 is preferably 5 or more.
[0079]
Next, a driving method of the pixel illustrated in FIG. 10 will be described. The operation of the pixel illustrated in FIG. 10 can be divided into a writing period and a holding period. First, when the scanning line Gj (j = 1 to y) is selected in the writing period, the switching transistor 401 whose gate is connected to the scanning line Gj (j = 1 to y) is turned on. Then, the video signal input to the signal lines S1 to Sx is input to the gate of the current control transistor 403 via the switching transistor 401. Note that the driving transistor 402 is always on because the gate is connected to the power supply line Vi (i = 1 to x).
[0080]
When the current control transistor 403 is turned on by a video signal, a current flows to the light-emitting element 404 via the power supply line Vi (i = 1 to x). At this time, since the current control transistor 403 operates in the linear region, the current flowing to the light-emitting element 404 is determined by the voltage-current characteristics of the driving transistor 402 and the light-emitting element 404 operating in the saturation region. Then, the light-emitting element 404 emits light at a luminance corresponding to the supplied current.
[0081]
When the current control transistor 403 is turned off by a video signal, no current is supplied to the light emitting element 404, and the light emitting element 404 does not emit light. Note that in the present invention, even when the driving transistor 402 is a depletion type, since the current control transistor 403 is an enhancement type, control can be performed so that current is not supplied to the light-emitting element 404.
[0082]
In the holding period, the switching transistor 401 is turned off by controlling the potential of the scanning line Gj (j = 1 to y), and the potential of the video signal written in the writing period is held. When the current control transistor 403 is turned on in the writing period, the supply of current to the light-emitting element 404 is maintained because the potential of the video signal is held by the capacitor 405. On the other hand, when the current control transistor 403 is turned off in the writing period, the current is not supplied to the light-emitting element 404 because the potential of the video signal is held by the capacitor 405.
[0083]
Next, a pixel having a different structure from the above will be described with reference to FIG. The configuration illustrated in FIG. 11 is the same as the configuration illustrated in FIG. 10 except that two power supply lines are provided and the gate electrode of the driving transistor 502 is connected to a newly disposed power supply line. Detailed description is omitted. Subsequently, a driving method of the pixel illustrated in FIG. 11 will be described.
[0084]
First, when the scanning line Gj (j = 1 to y) is selected in the writing period, the switching transistor 501 whose gate is connected to the scanning line Gj (j = 1 to y) is turned on. Then, the video signal input to the signal lines S1 to Sx is input to the gate of the current control transistor 503 via the switching transistor 501. Note that the driving transistor 502 is always on because the gate is connected to the first power supply line Vi (i = 1 to x).
[0085]
When the current control transistor 503 is turned on by a video signal, a current flows to the light-emitting element 504 via the first power supply line Vi (i = 1 to x). At this time, since the current control transistor 503 operates in the linear region, the current flowing to the light-emitting element 504 is determined by the voltage-current characteristics of the driving transistor 502 and the light-emitting element 504 operating in the saturation region. Then, the light-emitting element 504 emits light at a luminance corresponding to the supplied current. When the current control transistor 503 is turned off by a video signal, current is not supplied to the light emitting element 504, and the light emitting element 504 does not emit light.
[0086]
In the holding period, the switching transistor 501 is turned off by controlling the potential of the scanning line Gj (j = 1 to y), and the potential of the video signal written in the writing period is held. When the current control transistor 503 is turned on in the writing period, the supply of current to the light-emitting element 504 is maintained because the potential of the video signal is held by the capacitor 505. Conversely, when the current control transistor 503 is turned off in the writing period, no current flows between the two electrodes of the light-emitting element 504 because the potential of the video signal is held by the capacitor 505.
[0087]
Next, a pixel having a different structure from the above will be described with reference to FIG. The configuration illustrated in FIG. 11 is the same as the configuration illustrated in FIG. 11 except that two scanning lines are provided and the gate electrode of the driving transistor 602 is connected to a newly arranged scanning line. Description is omitted. Subsequently, a driving method of the pixel illustrated in FIG. 12 will be described. The operation of the pixel illustrated in FIG. 12 is described separately for a writing period, a lighting period, and a non-lighting period.
[0088]
First, when the first scanning line Gaj (j = 1 to y) is selected in the writing period, the switching transistor 601 whose gate is connected to the first scanning line Gaj (j = 1 to y) is turned on. Become. Then, the video signal input to the signal lines S1 to Sx is input to the gate of the current control transistor 603 via the switching transistor 601. At the same time, the potential of the video signal is held by the capacitor 605.
[0089]
In the lighting period, the second scanning line Gej (j = 1 to y) is selected, and the driving transistor 602 whose gate is connected to the second scanning line Gej (j = 1 to y) is turned on. At this time, when the potential of the video signal held by the capacitor 605 turns on the current control transistor 603, current is supplied to the light-emitting element 604 through the power supply line Vi (i = 1 to x). At this time, since the current control transistor 603 operates in the linear region, the current flowing to the light emitting element 604 is determined by the voltage-current characteristics of the driving transistor 602 and the light emitting element 604 operating in the saturation region. Then, the light-emitting element 604 emits light at a luminance corresponding to the supplied current.
[0090]
When the current control transistor 603 is turned off by the potential of the video signal held by the capacitor 605, no current is supplied to the light-emitting element 604, and the light-emitting element 604 does not emit light.
[0091]
In the non-lighting period, the driving transistor 602 is turned off by the second scanning line Gej (j = 1 to y). Thus, no current is supplied to the light emitting element 604.
[0092]
Note that in the writing period, the second scanning line Gej (j = 1 to y) may be selected or may not be selected.
[0093]
This embodiment can be freely combined with the above-described embodiment modes and embodiments.
[0094]
(Example 6)
In this embodiment, a source follower circuit using a depletion type TFT applicable to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0095]
FIG. 13A illustrates a depletion type TFT 701 of the present invention, and a source follower circuit including a constant current source 702, an input terminal 703, and an output terminal 704. In this embodiment, the depletion type TFT is described using a symbol 101. A known current source may be used as the constant current source 702. In particular, when the constant current source 702 is configured using a polycrystalline silicon TFT, a depletion type may be used.
[0096]
FIG. 13B shows the VG-ID characteristics of the depletion type TFT. As shown in the figure, the gate-source voltage (V _GS ) Is very small. In other words, the gate-source voltage (V _GS ) It is about 0 to 1V. As described above, when the depression type TFT is used, low power consumption can be achieved.
[0097]
Note that the illustrated source follower circuit illustrates the configuration of a basic circuit, and other circuits may be connected. Further, as shown in the figure, the source follower circuit is suitable for an integrated circuit such as a driving circuit because the configuration and the manufacturing process are not complicated as compared with other analog buffer circuits such as an operational amplifier circuit. In particular, it is suitable for a signal line drive circuit of a liquid crystal display device in which a drive circuit portion having a polycrystalline silicon TFT and a pixel portion are integrally formed.
[0098]
This embodiment can be freely combined with the above-described embodiment modes and embodiments.
[0099]
(Example 7)
Driving methods for displaying a multi-tone image on a display device include analog driving and digital driving. The difference between the two methods lies in the method of controlling the light emitting element in each state of light emission and non-light emission of the light emitting element. The former analog drive controls a current flowing through a light emitting element to express a gray scale. In the latter digital driving, gradation is expressed only by two states, that is, an ON state (a state where luminance is almost 100%) and an OFF state (a state where luminance is almost 0%). In digital driving, when only two states of ON and OFF are used, only two gradations can be displayed. Therefore, there is a driving method for displaying a multi-gradation image in combination with another method. And a time gray scale method.
[0100]
The display device of the present invention may employ either analog driving or digital driving regardless of a liquid crystal panel or a light emitting panel, and may apply any of an area gray scale method and a time gray scale method in digital drive. Good. Further, another driving method not described in this embodiment may be applied.
[0101]
Note that, as described above, the display device of the present invention may be either an active matrix type or a passive matrix type. However, when the active matrix type is applied, the light-emitting element is a current-driven element. Therefore, it is preferable to use analog driving when variations in transistors in a pixel are small. In digital driving, it is preferable that a constant amount of current be supplied to a light-emitting element by operating a driving transistor in a saturation region. In other words, whichever driving method is used, it is necessary to apply a pixel configuration capable of supplying a constant amount of current as long as a current-driven element is used, and to use an optimal driving method. preferable.
[0102]
In this embodiment, a time gray scale method among the above-described drive methods will be briefly described. Generally, in a display device such as a liquid crystal display device or a light emitting device, the frame frequency is about 60 Hz. That is, the screen is drawn about 60 times per second. As a result, it is possible to prevent human eyes from perceiving flicker (screen flicker). At this time, a period in which the screen is drawn once is called one frame period. In the time gray scale method, one frame period is divided into a plurality of sub-frame periods. The number of divisions at this time is often equal to the number of gradation bits, and here, for simplicity, a case where the number of divisions is equal to the number of gradation bits is shown. Here, a case of 3-bit gray scale, that is, a case of dividing into three sub-frame periods SF1 to SF3 will be described.
[0103]
Each sub-frame period has a writing period Ta and a light emitting period Ts. The address period is a period during which a video signal is written to a pixel, and has the same length in each subframe period. The sustain period is a period in which the light emitting element emits light based on the video signal written to the pixel in the address period. At this time, the light emission SF ₁ ~ SF ₃ Gives the ratio of its length to Ts ₁ : Ts ₂ : Ts ₃ = 4: 2: 1. That is, when expressing an n-bit gray scale, the ratio of the lengths of the n sustain periods is 2 ^(N-1) : 2 ^(N-2) : ・・・: 2 ¹ : 2 ⁰ And Then, the length of the period during which each pixel emits light is determined per frame period depending on which sustain period the light emitting element emits light, and thus gradation is expressed.
[0104]
That is, in each of the sustain periods Ts1 to Ts3, by taking any state of light emission and non-light emission, the luminance is 0%, 14%, 28%, 43%, 57% by utilizing the length of the total light emission time. %, 71%, 86%, and 100%. For example, when Ts1 emits light and Ts2 and Ts3 do not emit light, the luminance is 57%. When Ts1 and Ts3 emit light, and when Ts2 does not emit light, the luminance is 71%. In other words, in the case of the time gray scale method, the same gray scale is expressed by emitting light with a luminance of 100% and a length of 71% of the total light emission time.
[0105]
When it is desired to increase the number of display gradations, the number of divisions of the sub-frame period may be increased. Further, the order of the sub-frame periods does not necessarily have to be the order from the upper bits to the lower bits, and may be arranged randomly during one frame period. Furthermore, the order may change within each frame period.
[0106]
This embodiment can be freely combined with the above-described embodiment modes and embodiments.
[0107]
【The invention's effect】
The present invention having the above structure does not require a backlight (a lamp, a lamp reflector, a reflection plate, a light guide plate, a diffusion plate, and the like) which is normally required when using a liquid crystal panel, and has a display screen on both sides. Nevertheless, it is possible to provide a display device and an electronic device that are reduced in size and weight.
[0108]
In addition, when an image is displayed using a light emitting element as a light source and a liquid crystal element is used, when the liquid crystal element displays black, the light emitting element is also turned off, thereby realizing low power consumption. And an electronic device can be provided.
[0109]
Further, since a light-emitting control circuit is provided which displays an image which does not correspond to a normal use state or reduces a burn-in phenomenon during charging or the like, it is possible to provide a display device and an electronic device in which deterioration in image quality is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a display device of the present invention having first and second display screens.
FIG. 2 illustrates a display device of the present invention having first and second display screens.
FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of a display device of the present invention having first and second display screens.
FIG. 4 is a diagram showing an electronic device (mobile terminal, tablet PC, wristwatch-type mobile terminal) to which the display device of the present invention is applied.
FIG. 5 is a diagram showing an electronic apparatus (digital video camera, digital still camera) to which the display device of the present invention is applied.
FIG. 6 illustrates a system of an electronic device.
FIG. 7 is a diagram showing a state in which an electronic device to which the display device of the present invention is applied is being charged.
FIG. 8 illustrates a cross-sectional structure of a thin film transistor.
FIG. 9 is a diagram showing a flowchart of a switching circuit.
FIG. 10 is a circuit diagram of a pixel included in a display device.
FIG. 11 is a circuit diagram of a pixel included in a display device.
FIG. 12 is a circuit diagram of a pixel included in a display device.
FIG. 13 is a circuit diagram of a source follower circuit included in a display device.

Claims

On one surface side of a substrate having a light-transmitting property, a light-emitting element including a pair of light-transmitting electrodes is provided,
A liquid crystal element including a pair of electrodes is provided on the other surface side opposite to one surface of the substrate,
Light obtained from the light emitting element is emitted through the liquid crystal element to one surface side of the substrate and the other surface side of the substrate,
A first display surface using the light emitting element is provided on one surface side of the substrate, and a second display surface using the light emitting element and the liquid crystal element is provided on the other surface side of the substrate. A display device characterized by the above-mentioned.

On one surface side of a substrate having a light-transmitting property, a light-emitting element including a pair of light-transmitting electrodes is provided,
A liquid crystal element including a pair of electrodes is provided on the other surface side opposite to one surface of the substrate,
Light obtained from the light emitting element is emitted through the liquid crystal element to one surface side of the substrate and the other surface side of the substrate,
A first display surface using the light emitting element is provided on one surface side of the substrate, and a second display surface using the light emitting element and the liquid crystal element is provided on the other surface side of the substrate,
The display device, wherein the liquid crystal element is sandwiched between at least two polarizing plates, and each of the two polarizing plates has a different polarization direction.

3. The display device according to claim 2, wherein the angle between the polarization directions of the two polarizing plates is 45 to 90 degrees.

3. The display device according to claim 1, wherein the first and second display surfaces are equal in size.

The display device according to claim 1, wherein light obtained from the light-emitting element is white.

3. The display device according to claim 1, wherein light obtained from the light-emitting element is white, and a color filter is provided on one surface side of the substrate.

3. The display device according to claim 1, wherein light obtained from the light-emitting element is white, and a color filter is provided on the other surface side of the substrate.

3. The display device according to claim 1, wherein light obtained from the light-emitting element is white, and a color filter is provided on one surface side and the other surface side of the substrate.

3. The display device according to claim 1, wherein the light obtained from the light emitting element is one of red, blue, and green.

An electronic apparatus using the display device according to claim 1.

An electronic device using the display device according to any one of claims 1 to 9,
The electronic device includes a charging unit,
An electronic apparatus, comprising: a light emission control unit that causes the light emitting element to emit light when the display device is charged using the charging unit.

An electronic device using the display device according to any one of claims 1 to 9,
The electronic device includes a charging unit,
When charging the display device using the charging unit, the display device includes a light emission control unit that causes the light emitting element to emit light,
The electronic device according to claim 1, wherein the light emission control unit includes a recording medium on which a control program for turning on or off the light emitting element is recorded.

An electronic device using the display device according to any one of claims 1 to 9,
The electronic device includes a charging unit,
When charging the display device using the charging unit, the display device includes a light emission control unit that causes the light emitting element to emit light,
The electronic device according to claim 1, wherein the light emission control unit includes a recording medium on which a control program for turning on or off an inverted display screen obtained by inverting the brightness of a normal display screen is recorded.