JP3889310B2 - Display device and driving method of display device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルビデオ信号を入力して、画像の表示を行う表示装置に関する。特に、発光素子を有する表示装置に関する。また、表示装置を用いた電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
発光素子を画素毎に配置し、それらの発光素子の発光を制御することによって、画像を表示を行う表示装置について以下に説明する。
【0003】
ここで本明細書中では、発光素子は、電界が生じると発光する有機化合物層を陽極及び陰極で挟んだ構造を有する素子(OLED素子)を示すものとして説明を行うが、これに限定されない。陽極と陰極の間に、電界を印加することで発光する素子であれば自由に用いることができる。
【0004】
また、発光素子とは、一重項励起子から基底状態に遷移する際の発光(蛍光)を利用するものと、三重項励起子から基底状態に遷移する際の発光(燐光)を利用するものの両方を示すものとして説明を行う。
【0005】
有機化合物層としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。発光素子は、基本的に、陽極/発光層/陰極の順に積み重ねた構造で示されるが、この他に、陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極の順に積み重ねた構造や、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極の順に積み重ねた構造などがある。
【0006】
なお、有機化合物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等が、明確に区別された積層構造を有するものに限定されない。つまり、有機化合物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を構成する材料が、混合した層を有する構造であってもよい。
【0007】
また、無機物が混合されていてもよい。
【0008】
また、OLED素子の有機化合物層としては、低分子材料、高分子材料、中分子材料のいずれの材料であってもよい。
【0009】
なお、本明細書中において、中分子材料とは、分子数が20以下または連鎖する分子の長さが10μm以下で、昇華性を有さないものとする。
【0010】
表示装置は、ディスプレイと、ディスプレイに信号を入力する周辺回路によって構成されている。
【0011】
ディスプレイの構成について、説明する。
【0012】
ディスプレイは、ソース信号線駆動回路と、ゲート信号線駆動回路と、画素部とによって構成されている。画素部は、マトリクス状に画素が配置された構成なっている。
【0013】
画素部の各画素に、薄膜トランジスタ(以下、TFTと表記する)が配置されている。ここでは、画素毎に2つのTFTを配置し、各画素の発光素子の発光を制御する手法について説明する。
【0014】
図7に、表示装置の画素部の構成を示す。
【0015】
画素部700には、ソース信号線S1〜Sx、ゲート信号線G1〜Gy、電源供給線V1〜Vxが配置され、x(xは自然数)列y(yは自然数)行の画素が配置されている。各画素800は、スイッチング用TFT801と、駆動用TFT802と、保持容量803と、発光素子804をそれぞれ有している。
【0016】
図8に、図7で示した画素部の1つの画素を拡大して示す。
【0017】
画素は、ソース信号線S1〜Sxのうちの1本Sと、ゲート信号線G1〜Gyのうちの1本Gと、電源供給線V1〜Vxのうちの1本Vと、スイッチング用TFT801と、駆動用TFT802と、保持容量803と、発光素子804とによって構成されている。
【0018】
スイッチング用TFT801のゲート電極は、ゲート信号線Gに接続され、スイッチング用TFT801のソース領域とドレイン領域は、一方はソース信号線Sに接続され、もう一方は、駆動用TFT802のゲート電極もしくは、保持容量803の一方の電極に接続されている。駆動用TFT802のソース領域とドレイン領域は、一方は、電源供給線Vに接続され、もう一方は、発光素子804の陽極もしくは陰極に接続されている。保持容量803の2つの電極のうち、駆動用TFT802及びスイッチング用TFT801に接続されていない側は、電源供給線Vに接続されている。
【0019】
ここで本明細書中では、駆動用TFT802のソース領域もしくはドレイン領域が、発光素子804の陽極と接続されている場合、発光素子804の陽極を画素電極と呼び、陰極を対向電極と呼ぶ。一方、駆動用TFT802のソース領域もしくはドレイン領域が、発光素子804の陰極と接続されている場合、発光素子804の陰極を画素電極と呼び、陽極を対向電極と呼ぶ。
【0020】
また、電源供給線Vに与えられる電位を電源電位といい、対向電極に与えられる電位を対向電位と呼ぶことにする。
【0021】
スイッチング用TFT801及び駆動用TFT802は、pチャネル型TFTでもnチャネル型TFTでも構わないが、発光素子804の画素電極が陽極の場合、駆動用TFT802は、pチャネル型TFTが望ましく、スイッチング用TFT801は、nチャネル型TFTが望ましい。一方、画素電極が、陰極の場合、駆動用TFT802は、nチャネル型TFTが望ましく、スイッチング用TFT801は、pチャネル型TFTが望ましい。
【0022】
なお、保持容量803は、必ずしも設ける必要はない。
【0023】
例えば、駆動用TFT802として用いるnチャネル型TFTが、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に重なるように設けられたLDD領域を有している場合、この重なり合った領域には一般的にゲート容量と呼ばれる寄生容量が形成されるが、この寄生容量を、駆動用TFT802のゲート電極にかかる電圧を保持するための保持容量として積極的に用いることも可能である。
【0024】
上記構成の画素において、画像を表示する際の動作を以下に説明する。
【0025】
ゲート信号線Gに信号が入力されて、スイッチング用TFT801のゲート電極の電位が変化し、ゲート電圧が変化する。こうして導通状態となったスイッチング用TFT801のソース・ドレイン間を介して、ソース信号線Sより駆動用TFT802のゲート電極に信号が入力される。また、保持容量803に信号が保持される。駆動用TFT802のゲート電極に入力された信号によって、駆動用TFT802のゲート電圧が変化し、ソース・ドレイン間が導通状態となる。電源供給線Vの電位が、駆動用TFT802を介して、発光素子804の画素電極に与えられる。こうして、発光素子804は発光する。
【0026】
このような構成の画素において、階調を表現する手法について説明する。
【0027】
階調の表現の方法には、大きくわけて、アナログ方式とデジタル方式とがある。アナログ方式と比べて、デジタル方式は、多階調化に向くなどの利点がある。
【0028】
ここでは、デジタル方式の階調表現方法に注目する。
【0029】
デジタル方式の階調表現方法として、時間階調方式が挙げられる。
【0030】
時間階調方式の駆動方式について、以下に詳しく説明する。
【0031】
この方式の駆動方法では、表示装置の各画素が発光する期間を制御することによって、階調を表現する手法である。
【0032】
1画像を表示する期間を1フレーム期間とすると、1フレーム期間は、複数のサブフレーム期間に分割される。
【0033】
サブフレーム期間毎に、点灯もしくは非点灯とし、つまり、各画素の発光素子を発光させるか、させないかして、1フレーム期間あたりに発光素子が発光する期間を制御し、各画素の階調が表現される。
【0034】
この時間階調方式の駆動方法について、図5のタイミングチャートを用いて詳しく説明する。
【0035】
なお、図5(A)においては、4ビットのデジタル映像信号を用いて階調を表現する場合の例を示す。
【0036】
なお、画素及び画素部の構成としては、図7及び図8に示したものを参照する。
【0037】
ここで、対向電位は、外部電源(図示せず)によって、電源供給線V1〜Vxの電位(電源電位)と同じ程度の電位か、電源供給線V1〜Vxの電位との間に、発光素子804が発光する程度の電位差かを有するように切り換えることができる。
【0038】
1フレーム期間Fは、複数のサブフレーム期間SF1〜SF4に分割される。
【0039】
第1のサブフレーム期間SF1において、はじめにゲート信号線G1が選択され、ゲート信号線G1にゲート電極が接続されたスイッチング用TFT801を有する画素においてそれぞれ、ソース信号線S1〜Sxからデジタル映像信号が入力される。この入力されたデジタル映像信号によって、各画素の駆動用TFT802は、オンの状態もしくはオフの状態となる。
【0040】
ここで本明細書中では、TFTがオンの状態とは、そのゲート電圧によって、ソース・ドレイン間が導通状態であることを示すとする。また、TFTがオフの状態とは、そのゲート電圧によって、ソース・ドレイン間が、非導通状態であることを示すとする。
【0041】
このとき、発光素子804の対向電位は、電源供給線V1〜Vxの電位(電源電位)とほぼ等しく設定されているので、駆動用TFT802がオンの状態となった画素においても発光素子804は発光しない。
【0042】
ここで、図5(B)は、各画素の駆動用TFT802にデジタル映像信号を入力する動作を示すタイミングチャートである。
【0043】
図5(B)では、各ソース信号線に対応する信号を、ソース信号線駆動回路(図示せず)がサンプリングする期間を、S1〜Sxで示した。サンプリングされた信号は、図中帰線期間において、全てのソース信号線に同時に出力される。こうして出力された信号は、ゲート選択線が選択された画素において、駆動TFT802のゲート電極に入力される。
【0044】
全てのゲート信号線G1〜Gyについて以上の動作を繰り返し、書き込み期間Ta1が終了する。
【0045】
なお、第1のサブフレーム期間SF1の書き込み期間をTa1と呼ぶ。一般に第j(jは自然数)のサブフレーム期間SFjの書き込み期間をTajと呼ぶことにする。
【0046】
書き込み期間Ta1が終了すると対向電位が、電源電位との間に発光素子804が発光する程度の電位差を有するように変化する。こうして表示期間Ts1が始まる。
【0047】
なお、第1のサブフレーム期間SF1の表示期間をTs1と呼ぶ。一般に第j(jは自然数)のサブフレーム期間SFjの表示期間をTsjと呼ぶことにする。
【0048】
表示期間Ts1において、各画素の発光素子804は、入力された信号に応じて、発光もしくは非発光の状態となる。
【0049】
図5(A)に示す様に、上記動作を全てのサブフレーム期間SF1〜SF4について繰り返し、1フレーム期間F1が終了する。
【0050】
ここで、サブフレーム期間SF1〜SF4の表示期間Ts1〜Ts4の長さを適宜設定し、1フレーム期間Fあたりで、発光素子804が発光したサブフレーム期間の表示期間の累計によって階調を表現する。つまり、1フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する。
【0051】
一般に、nビットのデジタルビデオ信号を入力して、2n階調を表現する手法について説明する。
【0052】
このとき、例えば、1フレーム期間をn個のサブフレーム期間SF1〜SFnに分割し、各サブフレーム期間SF1〜SFnの表示期間Ts1〜Tsnの長さの比が、Ts1:Ts2:・・・:Tsn−1:Tsn=20:2‐1:・・・:2‐n+2:2‐n+1となるように設定する。なお、書き込み期間Ta1〜Tanの長さは同じである。
【0053】
1フレーム期間中に発光素子804において、発光状態が選択された表示期間Tsの総和を求めることによって、そのフレーム期間におけるその画素の階調が決まる。例えば、n=8のとき、全部の表示期間で画素が発光した場合の輝度を100%とすると、Ts8とTs7において画素が発光した場合には1%の輝度が表現でき、Ts6とTs4とTs1を選択した場合には60%の輝度が表現できる。
【0054】
上記の時間階調方式の駆動方法を行うための信号を、ディスプレイのソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路に入力する回路について、図10を用いて説明する。
【0055】
本明細書中では、表示装置に入力される信号を、デジタルビデオ信号と呼ぶことにする。なおここでは、nビットのデジタルビデオ信号を入力して、画像を表示する表示装置を例に説明する。
【0056】
表示装置は、ソース信号線駆動回路1107と、ゲート信号線駆動回路1108と、画素部1109とによって構成されるディスプレイ1100と、信号制御回路1101と、ディスプレイコントローラ1102とによって構成される。
【0057】
信号制御回路1101にデジタルビデオ信号が読み込まれ、信号制御回路1101は、ディスプレイ1100にデジタル映像信号(VD)を出力する。
【0058】
また、本明細書中では、信号制御回路において、デジタルビデオ信号を編集し、ディスプレイ1100に入力する信号に変換したものを、デジタル映像信号と呼ぶ。
【0059】
ディスプレイ1100の、ソース信号線駆動回路1107及びゲート信号線駆動回路1108を駆動するための信号は、ディスプレイコントローラ1102によって入力されている。
【0060】
信号制御回路1101及びディスプレイコントローラ1102の構成について説明する。
【0061】
なお、ディスプレイ1100のソース信号線駆動回路1107は、シフトレジスタ1110、LAT(A)1111、LAT(B)1112によって構成される。他に、図示していないが、レベルシフタやバッファ等を設けてもよい。
【0062】
信号制御回路1101は、CPU1104、メモリA1105、メモリB1116及びメモリコントローラ1103によって構成されている。
【0063】
信号制御回路1101に入力されたデジタルビデオ信号は、CPU1104を介してメモリA1105に入力される。
【0064】
つまり、デジタルビデオ信号において、各画素に対する各ビットのデジタル信号が、メモリA1105に入力され、記憶される。
【0065】
ここで、メモリA1105は、ディスプレイ1100の画素部1109の全画素分のnビットのデジタル信号を、記憶可能な容量を有する。
【0066】
メモリA1105に1フレーム期間分のデジタル信号が記憶されると、メモリコントローラ1103によって、各ビットのデジタル信号が順に読み出され、デジタル映像信号VDとして、ソース信号線駆動回路に入力される。
【0067】
メモリA1105に記憶された信号の読み出しが始まると、今度は、メモリB1106にCPU1104を介して次のフレーム期間に対応するデジタルビデオ信号が入力され、記憶され始める。メモリB1106もメモリA1105と同様に、表示装置の全画素分のnビットのデジタル信号を記憶可能な容量を有するとする。
【0068】
このように、信号制御回路1101は、それぞれ1フレーム期間分ずつのnビットのデジタル信号を記憶することができるメモリA1105及びメモリB1106を有し、このメモリA1105とメモリB1106とを交互に用いて、デジタルビデオ信号をサンプリングする。
【0069】
ここでは、2つのメモリA1105及びメモリB1106を、交互に用いて信号を記憶する信号制御回路1101について示したが、一般に、複数フレーム分の情報を記憶することができるメモリを有し、これらのメモリを交互に用いることができる。
【0070】
信号制御回路1101のメモリA1105及びメモリB1106において、デジタルビデオ信号の入力及び各メモリからの信号の読み出しを制御するメモリコントローラ1103の構成について、図11を用いて説明する。
【0071】
図11において、メモリコントローラ1103は、メモリ読み書きコントロール(以下、メモリR/Wと表記)回路1202、基準発振回路1203、可変分周回路1204、xカウンタ1205a、yカウンタ1205b、xデコーダ1206a及びyデコーダ1206bによって構成されている。
【0072】
以下、上述した信号制御回路が有するメモリA及びメモリBのメモリの両方をまとめて、メモリと表記する。また、メモリは複数の記憶素子によって構成され、それらの記憶素子は、(x、y)のアドレスによって選択されるものとする。
【0073】
CPU1104からの信号は、基準発振回路1203に入力される。基準発振回路1203からの信号は、可変分周回路1204に入力され、適当な周波数の信号に変換される。可変分周回路1204からの信号は、xカウンタ1205a及びxデコーダ1206aを介してメモリのxアドレスを選択する。同様に、可変分周回路1204からの信号は、yカウンタ1205b及びyデコーダ1206bに入力され、メモリyアドレスを選択する。こうしてメモリのアドレス(x、y)が選択される。また、CPU1104からの信号が、メモリR/W回路1202に入力され、メモリに信号を書き込む操作、もしくはメモリから信号を読み出す操作を選択するメモリR/W信号が出力される。
【0074】
こうして、メモリxアドレス及びメモリyアドレスによって、デジタル信号を書き込みや読み出しをする際のメモリのアドレスを選択し、このアドレスによって選択された記憶素子において、メモリR/W信号によって、デジタル信号の書き込みや読み出しの操作が行われる。
【0075】
次いで、図10における、ディスプレイコントローラ1102の構成について、以下に説明する。
【0076】
ディスプレイコントローラ1102は、ソース信号線駆動回路1107及びゲート信号線駆動回路1108に、スタートパルス(S_SP、G_SP)やクロックパルス(S_CLK、G_CLK)等の信号を出力している。
【0077】
ディスプレイコントローラ1102の構成について、図12を用いて説明する。
【0078】
ディスプレイコントローラ1102は、基準クロック発生回路1301、水平クロック発生回路1303、垂直クロック発生回路1304及び発光素子用電源制御回路1305によって構成されている。
【0079】
CPU1104から入力されるクロック信号31は、基準クロック発生回路1301に入力され、基準クロックを発生する。この基準クロックは、水平クロック発生回路1303及び垂直クロック発生回路1304に入力される。また、水平クロック発生回路1303には、CPU1104から水平周期を定める水平周期信号32が入力され、ソース信号線駆動回路用のクロックパルスS_CLK及びスタートパルスS_SPを出力する。同様に、垂直クロック発生回路1304には、CPUから垂直周期を定める垂直周期信号33が入力され、ゲート信号線駆動回路用のクロックパルスG_CLK及びスタートパルスG_SPを出力する。
【0080】
再び図10を参照する。
【0081】
ディスプレイコントローラ1102から出力されたソース信号線駆動回路用スタートパルスS_SP及びクロックパルスS_CLKは、ディスプレイ1100のソース信号線駆動回路1107のシフトレジスタ1110に入力される。また、ゲート信号線駆動回路用スタートパルスG_SP、クロックパルスG_CLKは、ディスプレイ1100のゲート信号線駆動回路1108に入力される。
【0082】
ここで、ディスプレイコントローラ1102において、発光素子用電源制御回路1305は、ディスプレイの各画素の発光素子の対向電極の電位が、書き込み期間中は、電源電位と同じ電位に保たれ、また表示期間においては、電源電位との間に、発光素子が発光する程度の電位差を有するように変化するよう制御している。
【0083】
こうして、表示装置は、画像を表示する。
【0084】
ここで表示装置は、その消費電力をできるだけ少なくするよう望まれている。携帯情報機器等に組み込まれ利用される場合、特に消費電力を小さくすることが望まれている。
【0085】
そこで、多階調表示が必要ない場合において、画像表示の際の階調数(表現する階調数)を少なくすることにより表示装置の消費電力を抑える手法が提案されている。
【0086】
この手法について図9のタイミングチャートを用いて、以下に詳しく説明する。
【0087】
ここでは、4ビットの信号を入力して、24の階調を表現する表示装置に注目する。切り換え信号によって、上位1ビットの信号(デジタル信号)のみを用いて階調を表現する。こうして、表示装置の消費電力を小さくする手法を例に説明する。
【0088】
このとき、4ビットのデジタルビデオ信号を入力して、24階調を表現する場合を第1の表示モードと呼び、上位1ビットの信号のみを用いて2階調を表現する場合を第2の表示モードと呼ぶことにする。
【0089】
なお一般に、入力されたデジタルビデオ信号がnビットの信号である場合に、nビットの信号を用いて、階調を表現する場合を、第1の表示モードと呼び、nビットのうち、m(mは、nより小さい自然数)ビットの信号のみを用いて階調を表現する場合を第2の表示モードと呼ぶことにする。
【0090】
なお、nビットのデジタル映像信号のうち、第1位ビットを最上位ビットとし、第n位ビットを最下位ビットとする。
【0091】
第2の表示モードにおいては、第1の表示モードにおけるデジタル映像信号の下位ビットに対応する信号を用いず、階調を表現する。
【0092】
1フレーム期間は、4個のサブフレーム期間SF1〜SF4に分割されている。サブフレーム期間SF1〜SF4は、上位ビットに対するサブフレーム期間から下位ビットに対応するサブフレーム期間を順に表し、この順に出現して、1フレーム期間を構成しているものとする。
【0093】
第1の表示モードにおいて、入力された4ビットのデジタルビデオ信号を全て用いて階調を表現するので、信号制御回路からソース信号線駆動回路に入力される信号は、前述した様に、4ビットのデジタル映像信号を用いて階調を表現する場合と同じである。また、ディスプレイコントローラから出力されるソース信号線駆動回路用クロックパルスS_CLK及びスタートパルスS_SPと、ゲート信号線駆動回路用クロックパルスG_CLK及びスタートパルスG_SPも、4ビットのデジタル映像信号を用いて階調を表現する場合と同じ信号で表現される。
【0094】
第2の表示モードにおける表示装置の駆動方法について以下に説明する。
【0095】
第2の表示モードにおける表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを、図9に示す。
【0096】
第1のサブフレーム期間SF1において、各画素に信号が入力される。信号が全ての画素に入力されると、対向電位が、電源電位との間に発光素子が発光する程度の電位差を有するように変化する。こうして、各画素の発光素子は、発光状態もしくは非発光状態となる。
【0097】
この第1のサブフレーム期間の動作については、第1の表示モードにおける動作と同じである。
【0098】
次に、第2のサブフレーム期間においても、同様に書き込み期間において、全ての画素にデジタル映像信号が書き込まれるが、その後の表示期間において、対向電極の電位が、電源電位との間に発光素子が発光する程度の電位差を有するように変化しない。つまり、第2のサブフレーム期間の表示期間においては、画素に入力された信号に関わらず、全ての画素の発光素子は一律に発光しない。この期間を非表示と表記する。
【0099】
上記第2のサブフレーム期間の動作と同様の動作を、第3のサブフレーム期間及び第4のサブフレーム期間についても繰り返し、1フレーム期間が終了する。
【0100】
1フレーム期間のうち、画素が表示を行う期間は、第1のサブフレーム期間のみである。こうして、第2の表示モードにおいて、画素の発光素子が発光する回数を減らし、表示装置の消費電力を少なくすることができる。
【0101】
【発明が解決しようとする課題】
従来の表示装置では、下位ビットの情報を用いず階調を表現する第2の表示モードに切り換えた場合に、上位ビットに対応するサブフレーム期間以外の期間は、表示装置の各画素は表示を行わない。しかし、各駆動回路(ソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路)において、デジタル映像信号を各画素に書き込む動作は行われる。このとき、表示装置の各駆動回路には、スタートパルス、クロックパルス等が入力されて動作し続ける。
【0102】
そのため、第2の表示モードにおいて、少ない情報量で階調表示を行っている場合でも、各駆動回路は、第1の表示モードの駆動におけるサンプリングの動作と同じだけ、デジタル映像信号のサンプリング動作を繰り返すことになる。そのため、サンプリングのために電力が消費され、消費電力を小さくできないといった問題がある。
【0103】
また、実際に表示を行っているサブフレーム期間以外に、表示を行なっていないサブフレーム期間においては、画素が、一律に発光しない非表示の状態であるため、1フレーム期間あたりの有効な表示期間の割合が少ないといった問題がある。
【0104】
そこで、表現する階調数を減らした駆動を行う場合に、消費電力が少なく、また、1フレーム期間あたりの有効な表示期間の占める割合が大きい表示装置及びその駆動方法を提供することを課題とする。
【0105】
【課題を解決するための手段】
第1の表示モードに対して第2の表示モードでは、表示装置が有する信号制御回路のメモリコントローラによって、デジタルビデオ信号の下位ビットの信号の、メモリへの書き込みを無くす。また、メモリからの下位ビットのデジタル信号の読み出しを無くす。こうして、各駆動回路は、第1の表示モードにおけるデジタル映像信号(第1のデジタル映像信号)に対して、情報量を少なくしたデジタル映像信号(第2のデジタル映像信号)をソース信号線駆動回路に入力する。この動作に対応して、ディスプレイコントローラは、各駆動回路(ソース信号線駆動回路及びゲート信号先駆動回路)に入力するスタートパルス及びクロックパルスの周波数を小さく変化させる。これによって、表示に関与するサブフレーム期間の書き込み期間及び表示期間を長く設定する。
【0106】
上記構成によって、消費電力が少なく、また、1フレーム期間あたりに有効な表示期間の占める割合が大きい表示装置及びその駆動方法を提供することができる。
【0107】
以下に、本発明の構成について記載する。
【0108】
本発明によって、
1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、
前記サブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記1フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する表示装置において、
前記1フレーム期間が、n(nは自然数)個のサブフレーム期間に分割される第1の表示モードと、前記1フレーム期間が、m(mは、nより小さな自然数)個のサブフレーム期間に分割される第2の表示モードとを有することを特徴とする表示装置が提供される。
【0109】
本発明によって、
ディスプレイと、クロック信号を供給するディスプレイコントローラとを有し、
1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、
前記サブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記1フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する表示装置において、
表現する階調数に応じて、前記ディスプレイコントローラは、前記ディスプレイに、異なる周波数のクロック信号を供給することを特徴とする表示装置が提供される。
【0110】
本発明によって、
1フレーム期間分のデジタルビデオ信号を記憶するメモリを有し、
前記1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、
前記サブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記1フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する表示装置において、
表現する階調数に応じて、前記メモリに記憶された前記デジタルビデオ信号を異なる周波数で読み出すことを特徴とする表示装置が提供される。
【0111】
本発明によって、
ディスプレイと、クロック信号を供給するディスプレイコントローラとを有し、
1フレーム期間分のデジタルビデオ信号を記憶するメモリを有し、
1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、
前記サブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記1フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する表示装置において、
表現する階調数に応じて、前記ディスプレイコントローラは、前記ディスプレイに異なる周波数のクロック信号を供給し、また、前記メモリに記憶された前記デジタルビデオ信号を異なる周波数で読み出すことを特徴とする表示装置が提供される。
【0112】
本発明によって、
ディスプレイと、クロック信号を供給するディスプレイコントローラとを有し、
1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、
前記サブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記1フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する表示装置において、
前記1フレーム期間が、n(nは自然数)個のサブフレーム期間に分割される第1の表示モードと、前記1フレーム期間が、m(mは、nより小さな自然数)個のサブフレーム期間に分割される第2の表示モードとを有し、
前記第1の表示モードと前記第2の表示モードとでは、前記ディスプレイコントローラは、前記ディスプレイに、異なる周波数のクロック信号を供給することを特徴とする表示装置が提供される。
【0113】
本発明によって、
1フレーム期間分のデジタルビデオ信号を記憶するメモリを有し、
前記1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、
前記サブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記1フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する表示装置において、
前記1フレーム期間が、n(nは自然数)個のサブフレーム期間に分割される第1の表示モードと、前記1フレーム期間が、m(mは、nより小さな自然数)個のサブフレーム期間に分割される第2の表示モードとを有し、
前記第1の表示モードと前記第2の表示モードとでは、前記メモリに記憶された前記デジタルビデオ信号を異なる周波数で読み出すことを特徴とする表示装置が提供される。
【0114】
本発明によって、
ディスプレイと、クロック信号を供給するディスプレイコントローラとを有し、
1フレーム期間分のデジタルビデオ信号を記憶するメモリを有し、
1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、
前記サブフレーム期間を、点灯もしくは非点灯とし、前記1フレーム期間中の点灯時間の総和をもって階調を表現する表示装置において、
前記1フレーム期間が、n(nは自然数)個のサブフレーム期間に分割される第1の表示モードと、前記1フレーム期間が、m(mは、nより小さな自然数)個のサブフレーム期間に分割される第2の表示モードとを有し、
前記第1の表示モードと前記第2の表示モードとでは、前記ディスプレイコントローラは、前記ディスプレイに、異なる周波数のクロック信号を供給し、また前記メモリに記憶された前記デジタルビデオ信号を異なる周波数で読み出すことを特徴とする表示装置が提供される。
【0115】
前記表現する階調数に応じて、前記サブフレーム期間の点灯時の輝度が、異なることを特徴とする表示装置であってもよい。
【0116】
前記第1の表示モードと前記第2の表示モードとでは、前記サブフレーム期間の点灯時の輝度が、異なることを特徴とする表示装置であってもよい。
【0117】
本発明によって、
ディスプレイと、メモリとを有し、
前記ディスプレイは、複数の画素を有し、
前記複数の画素はそれぞれ、発光素子を有し、
前記メモリに、デジタルビデオ信号を書き込み、
前記メモリから、デジタル映像信号を前記ディスプレイに出力し、
1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間においてそれぞれ、前記複数の画素に、前記デジタル映像信号を入力する書き込み期間と、前記書き込み期間に前記複数の画素に入力された前記デジタル映像信号によって、前記発光素子が発光もしくは非発光状態となる表示期間とを有し、
前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第n(nは自然数)位ビットの信号を用い階調を表現する第1の表示モードと、前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第m(mは、nより小さな自然数)位ビットの信号を用い階調を表現する第2の表示モードとを切り換えて画像の表示を行う表示装置において、
前記第1の表示モードにおいて、前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第n位ビットの信号を前記メモリに記憶させ、前記第2の表示モードにおいて、前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第m位ビットの信号を前記メモリに記憶させ、
前記第2の表示モードにおいて、第t(tは、m以下の自然数)位ビットに対応するサブフレーム期間の、前記書き込み期間及び前記表示期間はそれぞれ、前記第1の表示モードにおいて、第t位ビットに対応するサブフレーム期間の前記書き込み期間及び前記表示期間それぞれより長いことを特徴とする表示装置が提供される。
【0118】
本発明によって、
ディスプレイと、メモリとを有し、
前記ディスプレイは、複数の画素を有し、
前記複数の画素は、複数の発光素子を有し、
前記メモリに、デジタルビデオ信号を書き込み、
前記メモリから、デジタル映像信号を前記ディスプレイに出力し、
1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間においてそれぞれ、前記複数の画素に、前記デジタル映像信号を入力する書き込み期間と、前記書き込み期間に前記複数の画素に入力された前記デジタル映像信号によって、前記発光素子が発光もしくは非発光状態となる表示期間とを有し、
前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第n(nは自然数)位ビットの信号を用い階調を表現する第1の表示モードと、前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第m(mは、nより小さな自然数)位ビットの信号を用い階調を表現する第2の表示モードとを切り換えて画像の表示を行い、
前記第1の表示モードにおいて、前記複数のサブフレーム期間は、n個存在し、
前記n個のサブフレーム期間がそれぞれ有する表示期間Ts1〜Tsnの長さの比は、20:2-1:2-(n-2):2-(n-1)となり、
前記第2の表示モードにおいて、前記複数のサブフレーム期間は、m個存在し、
前記m個のサブフレーム期間がそれぞれ有する表示期間Ts1〜Tsmの長さの比は、20:2-1:2-(m-2):2-(m-1)となる表示装置において、
前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第n位ビットの信号を前記メモリに記憶させる第1の表示モードと、前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第m位ビットの信号を前記メモリに記憶させる第2の表示モードとを、切り換え、
前記第2の表示モードにおいて、第t(tは、m以下の自然数)位ビットに対応するサブフレーム期間の、前記書き込み期間及び表示期間はそれぞれ、前記第1の表示モードにおいて、第t位ビットに対応するサブフレーム期間の前記書き込み期間及び表示期間それぞれより長いことを特徴とする表示装置が提供される。
【0119】
前記第2の表示モードの第t位のビットに対応する前記表示期間において、発光状態が選択された前記発光素子の発光輝度が、前記第1の表示モードの第t位のビットに対応する前記表示期間において、発光状態が選択された前記発光素子の発光輝度より低くなるように、前記発光素子の対向電極の電位を変化させることを特徴とする表示装置であってもよい。
【0120】
本発明によって、
信号制御回路と、ディスプレイコントローラと、ディスプレイとを有し、
前記ディスプレイは、ソース信号線駆動回路と、ゲート信号線駆動回路と、複数の画素とを有し、
前記複数の画素はそれぞれ、発光素子を有し、
前記信号制御回路は、CPUと、メモリと、メモリコントローラとを有し、
前記ディスプレイコントローラは、前記ソース信号線駆動回路に、ソース信号線駆動回路用クロックパルス及びソース信号線駆動回路用スタートパルスを入力し、前記ゲート信号線駆動回路に、ゲート信号線駆動回路用クロックパルス及びゲート信号線駆動回路用スタートパルスを入力し、
前記メモリに、デジタルビデオ信号を書き込み、
前記メモリから、デジタル映像信号を前記ディスプレイに出力し、
1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間においてそれぞれ、前記複数の画素に、前記デジタル映像信号を入力する書き込み期間と、前記書き込み期間に前記複数の画素に入力された前記デジタル映像信号によって、前記発光素子が発光もしくは非発光状態となる表示期間とを有し、
前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第n(nは自然数)位ビットの信号を用い階調を表現する第1の表示モードと、前記デジタルビデオ信号の第1位ビットから第m(mは、nより小さな自然数)位ビットの信号を用い階調を表現する第2の表示モードとを切り換えて画像の表示を行う表示装置において、
前記第1の表示モードにおいて、前記メモリコントローラは、前記メモリに、第1位ビットから第n位ビットの前記デジタルビデオ信号を前記CPUから書き込み、また、前記メモリに書き込んだ前記デジタルビデオ信号を、前記デジタル映像信号として前記ソース信号線駆動回路に出力し、
前記第2の表示モードにおいて、前記メモリコントローラは、前記メモリに、、第1位ビットから第m位ビットの前記デジタルビデオ信号を前記CPUから書き込み、また、前記メモリに書き込んだ前記デジタルビデオ信号を、前記デジタル映像信号として前記ソース信号線駆動回路に出力し、
前記ディスプレイコントローラは、前記第2の表示モードにおいては、前記第1の表示モードと比較して、前記ソース信号線駆動回路用クロックパルス、前記ソース信号線駆動回路用スタートパルス、前記ゲート信号線駆動回路用クロックパルス及び前記ゲート信号線駆動回路用スタートパルスのそれぞれの周波数を低くすることを特徴とする表示装置が提供される。
【0121】
前記ディスプレイコントローラは、可変分周回路を有し、
前記可変分周回路に階調コントロール信号が入力され、
前記第2の表示モードにおいては、前記第1の表示モードと比較して、前記ソース信号線駆動回路用クロックパルス、前記ソース信号線駆動回路用スタートパルス、前記ゲート信号線駆動回路用クロックパルス及び前記ゲート信号線駆動回路用スタートパルスの周波数を低くすることを特徴とする表示装置であってもよい。
【0122】
前記ディスプレイコントローラは、発光素子用電源制御回路を有し、
前記発光素子用電源制御回路に入力される階調コントロール信号によって、
前記発光素子の対向電極の電位を変化させ、前記第2の表示モードの第t(tは、m以下の自然数)位のビットに対応する前記表示期間において、発光状態が選択された前記発光素子の発光輝度が、前記第1の表示モードの第t位のビットに対応する前記表示期間において、発光状態が選択された前記発光素子の発光輝度より低くなるように、前記発光素子の対向電極の電位を変化させることを特徴とする表示装置であってもよい。
【0123】
前記表示装置を用いることを特徴とするビデオカメラ、DVD再生装置、テレビ受像機、ヘッドマウントディスプレイ、携帯情報端末、パーソナルコンピュータであってもよい。
【0124】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。
【0125】
本発明の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを図1に示す。
【0126】
図1においては、4ビットのデジタルビデオ信号が入力される表示装置に注目する。第1の表示モードにおいては、4ビットのデジタル映像信号をディスプレイに入力して、画像の表示を行う。一方、第2の表示モードにおいては、上記4ビットのデジタルビデオ信号のうち、上位1ビットのデジタルビデオ信号のみを用いた、1ビットのデジタル映像信号で階調を表現する。本実施の形態では、上述の場合の例を用いて説明するが、本発明の表示装置はこの場合に限定されない。
【0127】
一般に、n(nは自然数)ビットのデジタルビデオ信号を入力する表示装置に注目する。第1の表示モードにおいては、nビットのデジタル映像信号を用いて、n個のサブフレーム期間SF1〜SFnによって2nの階調を表現可能である。一方、切り換え動作によって、第2の表示モードにおいては、m(mは、nより小さな自然数)ビットのデジタル映像信号を用いて、2m階調を表現する。このような場合についても応用することができる。
【0128】
なお、更に一般的に、n(nは自然数)ビットのデジタルビデオ信号を入力する表示装置に注目する。第1の表示モードにおいては、nビットのデジタル映像信号を入力し、r(rは自然数)個のサブフレーム期間を用いてw(wは、自然数)階調を表現可能である。一方、切り換え動作によって、第2の表示モードにおいては、m(mは、nより小さな自然数)ビットのデジタル映像信号を用い、s(sは、rより小さな自然数)個のサブフレーム期間によって、u(uは、wより小さな自然数)階調を表現する。このような場合についても応用することができる。
【0129】
4ビットの信号を入力して、24階調を表現する第1の表示モードの場合のタイミングチャートを図1(A)に示す。
【0130】
1フレーム期間を構成するサブフレーム期間SF1〜SF4のそれぞれの表示期間において、各画素の発光もしくは非発光状態が選択される。ここで、対向電位は、書き込み期間中は、電源電位とほぼ同じに設定され、表示期間においては、電源電位との間に発光素子が発光する程度の電位差を有するように変化する。
【0131】
この動作については、従来例と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【0132】
図1(B)に、上位1ビットの信号のみを用いて階調を表現する第2の表示モードの場合のタイミングチャートを示す。
【0133】
図1(A)に示した第1の表示モードの場合と比較して、書き込み期間及び表示期間が長く設定され、1フレーム期間がほぼ第1のサブフレーム期間に対応している。
【0134】
上記駆動動作を行うための表示装置の構成について、以下に説明する。
【0135】
上記動作を行う、表示装置のブロック図を図4及び図6に示す。
【0136】
表示装置は、信号線制御回路101と、ディスプレイコントローラ102と、ディスプレイ100とによって構成されている。
【0137】
ディスプレイコントローラ102は、ディスプレイ100に、スタートパルスSPやクロックパルスCLKを供給している。
【0138】
信号制御回路101は、CPU104と、メモリA105と、メモリB106と、メモリコントローラ103によって構成されている。
【0139】
図4では、4ビットのデジタルビデオ信号を入力し、第1の表示モードにおいて、4ビットのデジタル映像信号を用いて階調を表現する表示装置を例に示している。メモリA105は、デジタルビデオ信号の第1位のビット〜第4位のビットの信号をそれぞれ記憶するメモリ105_1〜105_4によって構成されている。同様にメモリB106も、デジタルビデオ信号の第1位のビット〜第4位のビットの信号をそれぞれ記憶するメモリ106_1〜106_4によって構成されている。これらの各ビットのデジタル信号に対応するメモリはそれぞれ、1ビット分の信号を、1画面を構成する画素数分記憶可能な数の記憶素子を有している。
【0140】
一般に、nビットのデジタル映像信号を用いて階調を表現することが可能な表示装置において、メモリAは、第1位のビット〜第n位のビットの情報をそれぞれ記憶するメモリ105_1〜105_nによって構成される。同様に、メモリBも、第1位のビット〜第n位のビットの情報をそれぞれ記憶するメモリ106_1〜106_nのよって構成される。これらの各ビットに対応するメモリは、それぞれ1ビット分の信号を、1画面を構成する画素数分記憶可能な容量を有している。
【0141】
図4におけるメモリコントローラ103の構成を、図2に示す。
【0142】
図2において、メモリコントローラ103は、階調制限回路201、メモリR/W回路202、基準発振回路203、可変分周回路204、xカウンタ205a、yカウンタ295b、xデコーダ206a、yデコーダ206bによって構成されている。
【0143】
上述したメモリA及びメモリB等のメモリの両方をまとめてメモリと表記する。また、メモリは、複数の記憶素子によって構成される。それらの記憶素子は、(x、y)のアドレスによって選択されるものとする。
【0144】
CPU104からの信号が、階調制限回路201を介して、メモリR/W回路202に入力される。階調制限回路201では、第1の表示モードもしくは第2の表示モードのいずれかに応じて、信号をメモリR/W回路202に入力する。メモリR/W回路202は、階調制限回路201の信号に応じて、各ビットに対応するデジタルビデオ信号それぞれを、メモリに書き込むかどうかを選択する。同様に、メモリに書き込まれたデジタル信号を読み出す動作を選択する。
【0145】
また、CPU104からの信号は、基準発振回路203に入力される。基準発振回路203からの信号は、可変分周回路204に入力され、適当な周波数の信号に変換される。ここで、可変分周回路204には、第1の表示モードもしくは第2の表示モードのいずれかに応じて、階調制限回路201からの信号が入力されている。この信号によって、可変分周回路204からの信号は、xカウンタ205a及びxデコーダ206aを介してメモリのxアドレスを選択する。同様に、可変分周回路204からの信号は、yカウンタ205b及びyデコーダ206bに入力され、メモリyアドレスを選択する。
【0146】
このような構成のメモリコントローラ103を用いることで、高階調表示が必要ない場合に、信号制御回路に入力されるデジタルビデオ信号のうち、メモリに書き込まれる信号、及び、メモリから読み出される信号(デジタル映像信号)の情報量を抑えることができる。また、メモリから信号を読み出す周波数を変化させることができる。
【0147】
以上が、メモリコントローラ103の説明である。
【0148】
また図4における、ディスプレイコントローラ102の構成について,以下に説明する。
【0149】
図3は、本発明のディスプレイコントローラの構成を示した図である。
【0150】
ディスプレイコントローラ102は、基準クロック発生回路301、可変分周回路302、水平クロック発生回路303、垂直クロック発生回路304、発光素子用電源305によって構成されている。
【0151】
CPU104から入力されるクロック信号31は、基準クロック発生回路301に入力され、基準クロックを発生する。この基準クロックは、可変分周回路302を介して、水平クロック発生回路303及び垂直クロック発生回路304に入力される。可変分周回路302には、階調コントロール信号34が入力される。この信号によって、基準クロックの周波数を変化させる。
【0152】
可変分周回路302において基準クロックの周波数を変化させる度合いは、実施者が適宜定めることができる。これは、第2の表示モードにおいて階調表現に関与するビットに対応する、第1の表示モードにおけるサブフレーム期間が、1フレーム期間あたりに占める割合によって異なるためである。
【0153】
つまり、第2の表示モードでは、第1の表示モードに対して、1フレーム期間中のサブフレーム期間を削減している。ここで本発明では、第2の表示モードにおいても、1フレーム期間中の有効な表示期間を長く設定するため、可変分周回路302において基準クロックの周波数を変化させる。この周波数を変化させる割合は、そのビット数の削減の割合に応じて変化させることができる。
【0154】
また、水平クロック回路303には、CPU104から水平周期を定める、水平周期信号32が入力され、ソース信号線駆動回路用のクロックパルスS_CLK及び、スタートパルスS_SPが出力されている。同様に、垂直クロック発生回路304には、CPU104から垂直周期を定める垂直周期信号33が入力され、ゲート信号線駆動回路用のクロックパルスG_CLK及びスタートパルスG_SPが出力されている。
【0155】
以上が、ディスプレイコントローラ102の説明である。
【0156】
こうして本発明の表示装置は、第2の表示モードでは、信号制御回路のメモリコントローラにおいて、メモリからの下位ビットの信号の読み出しを無くす。また、メモリからの信号の読み出しの周波数を小さくする。この動作に対応して、ディスプレイコントローラは、各駆動回路(ソース信号線駆動回路及びゲート信号先駆動回路)に入力するサンプリングパルスSP及びクロックパルスCLKの周波数を小さくし、画像を表現するサブフレーム期間の書き込み期間及び表示期間を長く設定する。
【0157】
例えば、第1の表示モードにおいて、1フレーム期間を4つのサブフレーム期間に分割する。そして、それぞれのサブフレーム期間の表示期間Ts1:Ts2:Ts3:Ts4の比を20:2-1:2-2:2-3として、4ビットのデジタル映像信号を用いて、24の階調を表現する表示装置を考える。簡単にするために、各サブフレーム期間の表示期間Ts1〜Ts4の長さを、8、4、2、1とする。また、各サブフレーム期間の書き込み期間Ta1〜Ta4の長さを1とする。また、第2の表示モードにおいて、上位1ビットの信号を用いて階調を表現する場合を考える。
【0158】
このとき、第2の表示モードにおいて、階調表現に関与するビットに対応する第1の表示モードにおけるサブフレーム期間が、1フレーム期間あたりに占める割合は、9/19となる。
【0159】
つまり、第2の表示モードにおいて階調表現に関与するサブフレーム期間は、上位1ビットに対応するサブフレーム期間(SF1と表記)である。ここで、第1の表示モードにおいて、SF1が1フレーム期間あたりに占める割合は、9/19となる。
【0160】
本発明の構成を用いない場合、例えば、従来例の図9で示したような駆動方法を用いる場合は、第2の表示モードにおいて、1フレーム期間の内の10/19が、表示に関与しない期間となってしまう。
【0161】
一方、本発明は上記構成によって、第2の表示モードにおいては、ディスプレイの各駆動回路に入力されるクロック信号等の周波数を変化させ、第1の表示モードにおける書き込み期間の19/9倍の長さの書き込み期間を設定し、同様に表示期間も、第1の表示モードの第1ビットに対応するサブフレーム期間SF1の表示期間Ts1の19/9倍の長さに設定する。これによって、1フレーム期間を、サブフレーム期間SF1が占めるようにすることができる。こうして、第2の表示モードにおいて、1フレーム期間中において表示に関与しない期間を減らすことができる。
【0162】
一般に、第1位ビットから第n(nは自然数)位ビットの信号を用いて階調を表現する第1の表示モードと、第1位ビットから第m(mは、nより小さな自然数)位ビットの信号を用いて階調を表現する第2の表示モードを有する表示装置に注目する。
【0163】
第2の表示モードにおいて階調表現に関与するビットに対応する、第1の表示モードにおけるサブフレーム期間が、1フレーム期間あたりに占める割合が、1/q(qは1より大きな数)の場合を考える。
【0164】
つまり、第1の表示モードにおいて、第1位ビットから第m位ビットに対応するサブフレーム期間の、1フレーム期間あたりに占める割合が、1/q(qは1より大きな数)の場合を考える。
【0165】
第2の表示モードの第t(tは、m以下の自然数)位ビットに対応するサブフレーム期間においては、ディスプレイの各駆動回路(ソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路)に入力される各信号(クロックパルス及びスタートパルス等)の周波数を1/q倍に変化させ、第1の表示モードの第t位ビットに対応するサブフレーム期間の書き込み期間のq倍の長さの書き込み期間を設定する。同様に表示期間も、第1の表示モードの第t(tは、m以下の自然数)位ビットに対応するサブフレーム期間の表示期間のq倍の長さに設定することによって、1フレーム期間を十分用いて画像の表示を行うことができる。
【0166】
こうして、第2の表示モードにおいても、1フレーム期間あたりの発光素子の表示期間を多くとることができる。
【0167】
そのため、第2の表示モードにおいて、第1位ビットに対応するサブフレーム期間の表示期間において発光状態が選択された発光素子の輝度は、第1の表示モードにおいて、第1位ビットに対応するサブフレーム期間の表示期間において発光状態が選択された発光素子の輝度と比較して、小さくすることができる。よって、第2の表示モードでは、その表示期間において、発光素子の陽極と陰極間に印加する電圧を小さく設定することができる。
【0168】
表示モードに応じて、発光素子の陽極と陰極間に印加する電圧を変化させる手法について説明する。
【0169】
図3において、発光素子用電源制御回路305は、発光素子の対向電極の電位(対向電位)を、書き込み期間中は電源電位とほぼ同じ電位に保たれるようにし、表示期間においては電源電位との間に発光素子が発光する程度の電位差を有するように、制御している。ここで、発光素子用電源制御回路305にも、階調コントロール信号34が入力される。これによって、発光状態を選択された画素において、発光素子が発光する期間が長くなった分、発光素子の両電極間にかける電圧が小さくなるように、発光素子の対向電極の電位を変化させる。
【0170】
一般に、第2の表示モードの第t(tは、m以下の自然数)位ビットに対応するサブフレーム期間において、その表示期間を、第1の表示モードの第t位ビットに対応するサブフレーム期間の表示期間のq(qは、1より大きい数)倍の長さに設定した場合を考える。第2の表示モードの第t位ビットに対応するサブフレーム期間において発光状態を選択された発光素子の輝度は、第1の表示モードの第t位ビットに対応するサブフレーム期間において発光状態を選択された発光素子の輝度の1/q倍とすることができる。
【0171】
第2の表示モードにおいて、発光素子の両電極間に印加する電圧の大きさを小さくすることができるので、発光素子の、印加される電圧によるストレスを少なくすることできる。
【0172】
なお、第1の表示モードと第2の表示モードの2つのモードを切り換える表示装置について示したが、第1の表示モードと第2の表示モードの他に、更に細かく、表現する階調の数を変えたモードを設定し、それらの複数の表示モードを切り換えて表示を行う場合に、適用することができる。
【0173】
ここで、本発明の表示装置のディスプレイが有する画素部の構成としては、従来例において、図8で示した構成の画素を用いることができる。また、それ以外の公知の構成の画素も、自由に用いることができる。
【0174】
例えば、次の2つの方式の画素を適用することができる。1つは、発光素子の陽極と陰極の間に印加する電圧を定めることによって、発光素子の輝度を定める方式の画素である。図8に示した構成の画素は、この方式の画素に相当する。2つ目は、発光素子を流れる電流を定めることによって、発光素子の輝度を定める方式の画素である。
【0175】
また、発明の表示装置のディスプレイが有するソース信号線駆動回路及びゲート信号線駆動回路についても、公知の構成の回路を自由に用いることができる。
【0176】
また、本発明は、発光素子として、OLED素子を用いた表示装置だけでなく、FDP、PDP等その他の自発光型表示装置などについても適用が可能である。
【0177】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【0178】
(実施例1)
本実施例では、本発明の表示装置のソース信号線駆動回路の構成例について説明する。
【0179】
ソース信号線駆動回路の構成例を図15に示す。
【0180】
ソース信号線駆動回路は、シフトレジスタと、走査方向切り換え回路、LAT(A)及びLAT(B)によって構成されている。なお、図15では、シフトレジスタからの出力の1つに対応する、LAT(A)の一部2612とLAT(B)の一部2618のみを図示するが、シフトレジスタからの全ての出力に対して、同様の構成のLAT(A)及びLAT(B)が対応する。
【0181】
シフトレジスタ2601は、クロックドインバータ2602と2603、インバータ2604、NAND2607によって構成されている。シフトレジスタ2601には、ソース信号線駆動回路用スタートパルスS_SPが入力され、ソース信号線駆動回路用クロックパルスS_CLKとその極性が反転した信号であるソース信号線駆動回路用反転クロックパルスS_CLKBによって、クロックドインバータ2602及び2603が導通状態、非導通状態と変化することによって、NAND2607から順に、LAT(A)にサンプリングパルスを出力する。
【0182】
また、走査方向切り換え回路は、スイッチ2605及びスイッチ2606によって構成され、シフトレジスタの操作方向を、図面向かって左右に切り換える働きをする。図15では、左右切り換え信号L/RがLoの信号に対応する場合、シフトレジスタは、図面向かって左から右に順にサンプリングパルスを出力する。一方、左右切り換え信号L/RがHiの信号に対応する場合、図面向かって右から左に順にサンプリングパルスを出力する。
【0183】
各ステージのLAT(A)2613は、クロックドインバータ2614、2615と、インバータ2616、2617によって構成されている。
【0184】
ここで、各ステージのLAT(A)とは、1本のソース信号線に入力する映像信号を取り込むLAT(A)を示すものとする。
【0185】
ここでは、実施の形態において説明した信号制御回路より出力されたデジタル映像信号はVDは、p分割(pは自然数)されて入力される。つまり、p本のソース信号線への出力に対応する信号が並列に入力される。サンプリングパルスが、バッファ2608〜2611を介して、p個のステージのLAT(A)2612のクロックドインバータ2614、2615に同時に入力されると、p分割された入力信号はp個のステージのLAT(A)2612において、それぞれ同時にサンプリングされる。
【0186】
ここでは、x本のソース信号線に信号電流を出力するソース信号線駆動回路2600を例に説明しているので、1水平期間あたり、x/p個のサンプリングパルスが順にシフトレジスタより出力される。各サンプリングパルスに応じて、p個のステージのLAT(A)2613は、同時にp本のソース信号線への出力に対応するデジタル映像信号をサンプリングする。
【0187】
本明細書中では、このようにソース信号線駆動回路に入力するデジタル映像信号を、p相の並列信号に分割し、p個のデジタル映像信号を1つのサンプリングパルスによって同時に取り込む手法を、p分割駆動と呼ぶことにする。
【0188】
上記分割駆動を行うことによって、ソース信号線駆動回路のシフトレジスタのサンプリングにマージンを持たせることができる。こうして表示装置の信頼性を向上させることができる。
【0189】
各ステージのLAT(A)2613に1水平期間の信号がすべて入力されると、ラッチパルスLP及びその極性が反転した、反転ラッチパルスLPBが入力されて、各ステージのLAT(A)2613に入力された信号を各ステージのLAT(B)2619へ一斉に出力する。
【0190】
なお、ここで各ステージのLAT(B)とは、各ステージのLAT(A)からの信号をそれぞれ入力する、LAT(B)回路のことを示すとする。
【0191】
LAT(B)の各ステージ2619は、クロックドインバータ2620、2621及び、インバータ2622、2623によって構成されている。LAT(A)の各ステージ2613より出力された信号は、LAT(B)に保持されると同時に、各ソース信号線S1〜Sxに出力される。
【0192】
なお、ここでは図示しなかったが、レベルシフタやバッファ等を適宜設けても良い。
【0193】
シフタレジスタ及びLAT(A)、LAT(B)に入力されるスタートパルスS_SP、クロックパルスS_CLK等は、発明の実施の形態で示したディスプレイコントローラから入力されている。
【0194】
本発明では、ビット数の少ないデジタル映像信号を、ソース信号線駆動回路のLAT(A)に入力する動作を、信号制御回路によって行い、同時に、ソース信号線駆動回路のシフトレジスタに入力されるクロックパルスS_CLKや、スタートパルスS_SP等の周波数を小さくする動作を、ディスプレイコントローラによって行う。
【0195】
こうして、第2の表示モードにおいて、ソース信号線駆動回路がデジタル映像信号をサンプリングする動作を少なくして、表示装置の消費電力を抑えることができる。
【0196】
なお、本発明の表示装置は、本実施例のソース信号線駆動回路の構成に限らず、公知の構成のソース信号線駆動回路を自由に用いることができる。
【0197】
(実施例2)
本実施例では、本発明の表示装置のゲート信号線駆動回路の構成例について説明する。
【0198】
ゲート信号線駆動回路は、シフトレジスタ、走査方向切り換え回路等によって構成されている。なお、ここでは図示しなかったが、レベルシフタやバッファ等を適宜設けても良い。
【0199】
シフトレジスタには、スタートパルスG_SP、クロックパルスG_CLK等が入力されて、ゲート信号線選択信号を出力している。
【0200】
ゲート信号線駆動回路の構成について、図16を用いて説明する。
【0201】
シフトレジスタ3601は、クロックドインバータ3602と3603、インバータ3604、NAND3607によって構成されている。シフトレジスタ3601には、スタートパルスG_SPが入力され、クロックパルスG_CLKとその極性が反転した信号である反転クロックパルスG_CLKBによって、クロックドインバータ3602及び3603が導通状態、非導通状態と変化することによって、NAND3607から順に、サンプリングパルスを出力する。
【0202】
また、走査方向切り換え回路は、スイッチ3605及びスイッチ3606によって構成され、シフトレジスタの操作方向を、図面向かって左右に切り換える働きをする。図16では、走査方向切り換え信号U/DがLoの信号に対応する場合、シフトレジスタは、図面向かって左から右に順に、サンプリングパルスを出力する。一方、走査方向切り換え信号U/DがHiの信号に対応する場合、図面向かって右から左に順にサンプリングパルスを出力する。
【0203】
シフトレジスタから出力されたサンプリングパルスは、NOR3608に入力され、イネーブル信号ENBと演算される。この演算は、サンプリングパルスのなまりによって、となり合うゲート信号線が同時に選択される状況を防ぐために行われる。NOR3608から出力された信号は、バッファ3609、3610を介して、ゲート信号線G1〜Gyに出力される。
【0204】
なお、ここでは図示しなかったが、レベルシフタやバッファ等を適宜設けても良い。
【0205】
シフタレジスタに入力されるスタートパルスG_SP、クロックパルスG_CLK等は、実施の形態で示したディスプレイコントローラから入力されている。
【0206】
本発明では、第2の表示モードにおいて、ゲート信号線駆動回路のシフトレジスタに入力されるクロックパルスG_CLKや、スタートパルスG_SP等の周波数を小さくする動作を、ディスプレイコントローラによって行う。
【0207】
こうして、下第2の表示モードにおいて、ゲート信号線駆動回路のサンプリングの動作を少なくし、表示装置の消費電力を抑えることができる。
【0208】
なお、本発明の表示装置は、本実施例のゲート信号線駆動回路の構成に限らず、公知の構成のゲート信号線駆動回路を自由に用いることができる。
【0209】
本実施例は、実施例1と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0210】
(実施例3)
本実施例では、本発明の表示装置の封止の方法について、図13を用いて説明する。
【0211】
図13(A)は、表示装置の上面図であり、図13(B)は、図13(A)のA−A’における断面図、図13(C)は図13(A)のB−B’における断面図である。
【0212】
基板4001上に設けられた画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と、第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004bとを囲むようにして、シール材4009が設けられている。また画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と、第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004bとの上にシーリング材4008が設けられている。よって画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と、第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004bとは、基板4001とシール材4009とシーリング材4008とによって、充填材4210で密封されている。
【0213】
また基板4001上に設けられた画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と、第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004bとは、複数のTFTを有している。図13(B)では代表的に、下地膜4010上に形成された、ソース信号線駆動回路4003に含まれる駆動TFT(但し、ここではnチャネル型TFTとpチャネル型TFTを図示する)4201及び画素部4002に含まれる駆動用TFT4202を図示した。
【0214】
本実施例では、駆動TFT4201には公知の方法で作製されたpチャネル型TFTまたはnチャネル型TFTが用いられ、駆動用TFT4202には公知の方法で作製されたpチャネル型TFTが用いられる。また、画素部4002には駆動用TFT4202のゲートに接続された保持容量(図示せず)が設けられる。
【0215】
駆動TFT4201及び駆動用TFT4202上には層間絶縁膜(平坦化膜)4301が形成され、その上に駆動用TFT4202のドレインと電気的に接続する画素電極(陽極)4203が形成される。画素電極4203としては仕事関数の大きい透明導電膜が用いられる。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
【0216】
そして、画素電極4203の上には絶縁膜4302が形成され、絶縁膜4302は画素電極4203の上に開口部が形成されている。この開口部において、画素電極4203の上には有機化合物層4204が形成される。有機化合物層4204は公知の有機材料または無機材料を用いることができる。また、有機材料には低分子系(モノマー系)材料と、高分子系(ポリマー系)材料があるがどちらを用いても良い。
【0217】
有機化合物層4204の形成方法は公知の蒸着技術もしくは塗布法技術を用いれば良い。また、有機化合物層の構造は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入層を自由に組み合わせて積層構造または単層構造とすれば良い。
【0218】
有機化合物層4204の上には遮光性を有する導電膜(代表的にはアルミニウム、銅もしくは銀を主成分とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜)からなる陰極4205が形成される。また、陰極4205と有機化合物層4204の界面に存在する水分や酸素は極力排除しておくことが望ましい。従って、有機化合物層4204を窒素または希ガス雰囲気で形成し、酸素や水分に触れさせないまま陰極4205を形成するといった工夫が必要である。本実施例ではマルチチャンバー方式(クラスターツール方式)の成膜装置を用いることで上述のような成膜を可能とする。そして陰極4205は所定の電圧が与えられている。
【0219】
以上のようにして、画素電極(陽極)4203、有機化合物層4204及び陰極4205からなる発光素子4303が形成される。そして発光素子4303を覆うように、絶縁膜4302上に保護膜4209が形成されている。保護膜4209は、発光素子4303に酸素や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
【0220】
4005aは電源供給線に接続された引き回し配線であり、駆動用TFT4202のソース領域に電気的に接続されている。引き回し配線4005aはシール材4009と基板4001との間を通り、異方導電性フィルム4300を介してFPC4006が有するFPC用配線4301に電気的に接続される。
【0221】
シーリング材4008としては、ガラス材、金属材(代表的にはステンレス材)、セラミックス材、プラスチック材(プラスチックフィルムも含む)を用いることができる。プラスチック材としては、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【0222】
但し、発光素子からの光の放射方向がカバー材側に向かう場合にはカバー材は透明でなければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透明物質を用いる。
【0223】
また、充填材4103としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEVA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒素を用いた。
【0224】
また充填材4210を吸湿性物質(好ましくは酸化バリウム)もしくは酸素を吸着しうる物質にさらしておくために、シーリング材4008の基板4001側の面に凹部4007を設けて吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207を配置する。そして、吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207が飛び散らないように、凹部カバー材4208によって吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207は凹部4007に保持されている。なお凹部カバー材4208は目の細かいメッシュ状になっており、空気や水分は通し、吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207は通さない構成になっている。吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207を設けることで、発光素子4303の劣化を抑制できる。
【0225】
図13(C)に示すように、画素電極4203が形成されると同時に、引き回し配線4005a上に接するように導電性膜4203aが形成される。
【0226】
また、異方導電性フィルム4300は導電性フィラー4300aを有している。基板4001とFPC4006とを熱圧着することで、基板4001上の導電性膜4203aとFPC4006上のFPC用配線4301とが、導電性フィラー4300aによって電気的に接続される。
【0227】
本実施例は、実施例1〜実施例2と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【0228】
(実施例4)
本実施例では、本発明の表示装置を利用した電子機器について図14を用いて説明する。
【0229】
図14(A)に本発明の表示装置を用いた携帯情報端末の模式図を示す。携帯情報端末は、本体2701a、操作スイッチ2701b、電源スイッチ2701c、アンテナ2701d、表示部2701e、外部入力ポート2701fによって構成されている。実施の形態及び実施例1〜実施例3に示した構成の表示装置を、表示部2701eに用いることができる。
【0230】
図14(B)に本発明のパーソナルコンピュータの模式図を示す。パーソナルコンピュータは、本体2702a、筐体2702b、表示部2702c、操作スイッチ2702d、電源スイッチ2702e、外部入力ポート2702fによって構成されている。実施の形態及び実施例1〜実施例3に示した構成の表示装置を、表示部2702cに用いることができる。
【0231】
図14(C)に本発明の画像再生装置の模式図を示す。画像再生装置は、本体2703a、筐体2703b、記録媒体2703c、表示部2703d、音声出力部2703e、操作スイッチ2703fによって構成されている。実施の形態及び実施例1〜実施例3に示した構成の表示装置を、表示部2703dに用いることができる。
【0232】
図14(D)に本発明のテレビの模式図を示す。テレビは、本体2704a、筐体2704b、表示部2704c、操作スイッチ2704dによって構成されている。実施の形態及び実施例1〜実施例3に示した構成の表示装置を、表示部2704cに用いることができる。
【0233】
図14(E)に本発明のヘッドマウントディスプレイの模式図を示す。ヘッドマウントディスプレイは、本体2705a、モニター部2705b、頭部固定バンド2705c、表示部2705d、光学系2705eによって構成されている。実施の形態及び実施例1〜実施例3に示した構成の表示装置を、表示部2705dに用いることができる。
【0234】
図14(F)に本発明のビデオカメラの模式図を示す。ビデオカメラは、本体2706a、筐体2706b、接続部2706c、受像部2006d、接眼部2706e、バッテリー2706f、音声入力部2706g、表示部2706hによって構成されている。実施の形態及び実施例1〜実施例3に示した構成の表示装置を、表示部2706hに用いることができる。
【0235】
本発明は、上記応用電子機器に限定されず、様々な電子機器に応用することができる。
【0236】
【発明の効果】
本発明は、上記構成によって、表示装置の消費電力を抑えることができる。且つ、第2の表示モードにおいて、階調を表現するのに用いるサブフレームの数を少なくした場合においても、1フレーム期間あたりの表示期間を長くとることが可能となり、鮮明な画像表示が可能な表示装置及びその駆動方法を提供することが可能となる。
【0237】
また、1フレーム期間あたりの発光素子の表示期間を多くとることができるので、1フレームあたりで同じ明るさを表現する場合、発光素子の陽極と陰極間に印加する電圧を小さく設定することができる。こうして、信頼性の高い表示装置を提供することが可能となる。
【0238】
本発明は、発光素子として、OLED素子を用いた表示装置だけでなく、FDP、PDP等その他の自発光型表示装置などについても適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図2】 本発明の表示装置のメモリコントローラの構成を示す図。
【図3】 本発明の表示装置のディスプレイコントローラの構成を示す図。
【図4】 本発明の表示装置の構成を示すブロック図。
【図5】 時間階調方式の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図6】 本発明の表示装置の構成を示すブロック図。
【図7】 表示装置の画素部の構成を示す図。
【図8】 表示装置の画素の構成を示す図。
【図9】 従来の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートを示す図。
【図10】 従来の表示装置の構成を示すブロック図。
【図11】 従来の表示装置のメモリコントローラの構成を示す図。
【図12】 従来の表示装置のディスプレイコントローラの構成を示す図。
【図13】 本発明の表示装置の発光素子の封止の仕方を示す図。
【図14】 本発明の電子機器を示す図。
【図15】 本発明の表示装置のソース信号線駆動回路の構成を示す図。
【図16】 本発明の表示装置のゲート信号線駆動回路の構成を示す図。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device that receives a digital video signal and displays an image. In particular, the present invention relates to a display device having a light emitting element. Further, the present invention relates to an electronic device using the display device.
[0002]
[Prior art]
A display device that displays an image by arranging light emitting elements for each pixel and controlling light emission of these light emitting elements will be described below.
[0003]
In this specification, a light-emitting element is described as an element (OLED element) having a structure in which an organic compound layer that emits light when an electric field is generated is sandwiched between an anode and a cathode; however, the present invention is not limited to this. Any element that emits light by applying an electric field between the anode and the cathode can be used freely.
[0004]
A light emitting element uses both light emission (fluorescence) when transitioning from a singlet exciton to a ground state and light emission element (phosphorescence) when transitioning from a triplet exciton to a ground state. The description will be made assuming that
[0005]
Examples of the organic compound layer include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. The light emitting element is basically shown in a structure in which anode / light emitting layer / cathode is stacked in this order, but in addition to this, a structure in which anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode is stacked in order, There are structures in which an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode are stacked in this order.
[0006]
Note that the organic compound layer is not limited to a layer in which a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like have a clearly distinguished laminated structure. That is, the organic compound layer may have a structure in which materials constituting the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the like are mixed.
[0007]
Moreover, the inorganic substance may be mixed.
[0008]
Further, the organic compound layer of the OLED element may be any material of a low molecular material, a high molecular material, and a medium molecular material.
[0009]
Note that in this specification, the term “middle molecular material” means that the number of molecules is 20 or less or the length of a chained molecule is 10 μm or less and has no sublimation property.
[0010]
The display device includes a display and a peripheral circuit that inputs a signal to the display.
[0011]
The configuration of the display will be described.
[0012]
The display includes a source signal line driver circuit, a gate signal line driver circuit, and a pixel portion. The pixel portion has a configuration in which pixels are arranged in a matrix.
[0013]
A thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) is arranged in each pixel of the pixel portion. Here, a method of arranging two TFTs for each pixel and controlling light emission of the light emitting element of each pixel will be described.
[0014]
FIG. 7 shows a configuration of a pixel portion of the display device.
[0015]
In the pixel portion 700, source signal lines S1 to Sx, gate signal lines G1 to Gy, and power supply lines V1 to Vx are arranged, and pixels of x (x is a natural number) column y (y is a natural number) are arranged. Yes. Each pixel 800 includes a switching TFT 801, a driving TFT 802, a storage capacitor 803, and a light emitting element 804.
[0016]
FIG. 8 shows an enlarged view of one pixel in the pixel portion shown in FIG.
[0017]
The pixel includes one S of source signal lines S1 to Sx, one G of gate signal lines G1 to Gy, one V of power supply lines V1 to Vx, a switching TFT 801, A driving TFT 802, a storage capacitor 803, and a light emitting element 804 are included.
[0018]
The gate electrode of the switching TFT 801 is connected to the gate signal line G, one of the source region and the drain region of the switching TFT 801 is connected to the source signal line S, and the other is the gate electrode of the driving TFT 802 or the holding The capacitor 803 is connected to one electrode. One of a source region and a drain region of the driving TFT 802 is connected to the power supply line V, and the other is connected to an anode or a cathode of the light emitting element 804. Of the two electrodes of the storage capacitor 803, the side not connected to the driving TFT 802 and the switching TFT 801 is connected to the power supply line V.
[0019]
Here, in this specification, when the source region or the drain region of the driving TFT 802 is connected to the anode of the light-emitting element 804, the anode of the light-emitting element 804 is referred to as a pixel electrode and the cathode is referred to as a counter electrode. On the other hand, when the source region or the drain region of the driving TFT 802 is connected to the cathode of the light emitting element 804, the cathode of the light emitting element 804 is referred to as a pixel electrode and the anode is referred to as a counter electrode.
[0020]
In addition, a potential applied to the power supply line V is referred to as a power supply potential, and a potential applied to the counter electrode is referred to as a counter potential.
[0021]
The switching TFT 801 and the driving TFT 802 may be either a p-channel TFT or an n-channel TFT. However, when the pixel electrode of the light emitting element 804 is an anode, the driving TFT 802 is preferably a p-channel TFT, and the switching TFT 801 is An n-channel TFT is desirable. On the other hand, when the pixel electrode is a cathode, the driving TFT 802 is preferably an n-channel TFT, and the switching TFT 801 is preferably a p-channel TFT.
[0022]
Note that the storage capacitor 803 is not necessarily provided.
[0023]
For example, when an n-channel TFT used as the driving TFT 802 has an LDD region provided so as to overlap with the gate electrode through a gate insulating film, the overlapping region is generally referred to as a gate capacitance. Although a parasitic capacitance is formed, this parasitic capacitance can be positively used as a holding capacitor for holding a voltage applied to the gate electrode of the driving TFT 802.
[0024]
An operation of displaying an image in the pixel having the above configuration will be described below.
[0025]
When a signal is input to the gate signal line G, the potential of the gate electrode of the switching TFT 801 changes, and the gate voltage changes. A signal is input from the source signal line S to the gate electrode of the driving TFT 802 through the source and drain of the switching TFT 801 that is thus turned on. In addition, a signal is held in the holding capacitor 803. The gate voltage of the driving TFT 802 is changed by a signal input to the gate electrode of the driving TFT 802, and the source and the drain become conductive. The potential of the power supply line V is applied to the pixel electrode of the light emitting element 804 through the driving TFT 802. Thus, the light emitting element 804 emits light.
[0026]
A method for expressing gradation in a pixel having such a configuration will be described.
[0027]
Gradation expression methods can be broadly divided into analog methods and digital methods. Compared to the analog method, the digital method has advantages such as being suitable for multi-gradation.
[0028]
Here, attention is focused on a digital gradation expression method.
[0029]
An example of a digital gradation expression method is a time gradation method.
[0030]
The time gray scale driving method will be described in detail below.
[0031]
This type of driving method is a method of expressing gradation by controlling a period during which each pixel of a display device emits light.
[0032]
When a period for displaying one image is one frame period, one frame period is divided into a plurality of subframe periods.
[0033]
Each subframe period is turned on or off, that is, the light emitting element of each pixel is turned on or off to control the period during which the light emitting element emits light per frame period. Expressed.
[0034]
This time gray scale driving method will be described in detail with reference to the timing chart of FIG.
[0035]
Note that FIG. 5A shows an example in which gradation is expressed using a 4-bit digital video signal.
[0036]
Note that the configurations shown in FIGS. 7 and 8 are referred to for the configuration of the pixel and the pixel portion.
[0037]
Here, the counter potential is between the potential of the power supply lines V1 to Vx (power supply potential) or the potential of the power supply lines V1 to Vx by an external power supply (not shown). It can be switched so that 804 has a potential difference enough to emit light.
[0038]
One frame period F is divided into a plurality of subframe periods SF1 to SF4.
[0039]
In the first subframe period SF1, first, the gate signal line G1 is selected, and the digital video signals are input from the source signal lines S1 to Sx in the pixels having the switching TFT 801 whose gate electrode is connected to the gate signal line G1, respectively. Is done. By this input digital video signal, the driving TFT 802 of each pixel is turned on or turned off.
[0040]
Here, in this specification, the state in which the TFT is on indicates that the source and the drain are in a conductive state by the gate voltage. Further, the TFT is in an off state indicates that the gate voltage is in a non-conducting state between the source and the drain.
[0041]
At this time, since the counter potential of the light emitting element 804 is set to be substantially equal to the potentials (power supply potentials) of the power supply lines V1 to Vx, the light emitting element 804 emits light even in the pixel in which the driving TFT 802 is turned on. do not do.
[0042]
Here, FIG. 5B is a timing chart showing an operation of inputting a digital video signal to the driving TFT 802 of each pixel.
[0043]
In FIG. 5B, a period during which a source signal line driver circuit (not shown) samples a signal corresponding to each source signal line is indicated by S1 to Sx. The sampled signal is simultaneously output to all the source signal lines in the blanking period in the figure. The signal output in this way is input to the gate electrode of the driving TFT 802 in the pixel for which the gate selection line is selected.
[0044]
The above operation is repeated for all the gate signal lines G1 to Gy, and the writing period Ta1 ends.
[0045]
Note that the writing period of the first subframe period SF1 is referred to as Ta1. In general, a writing period of the j-th (j is a natural number) subframe period SFj is referred to as Taj.
[0046]
When the writing period Ta1 ends, the counter potential changes so as to have a potential difference with which the light emitting element 804 emits light with respect to the power supply potential. Thus, the display period Ts1 starts.
[0047]
Note that the display period of the first subframe period SF1 is referred to as Ts1. In general, the display period of the j-th (j is a natural number) subframe period SFj is referred to as Tsj.
[0048]
In the display period Ts1, the light-emitting element 804 of each pixel enters a light-emitting state or a non-light-emitting state according to the input signal.
[0049]
As shown in FIG. 5A, the above operation is repeated for all subframe periods SF1 to SF4, and one frame period F1 ends.
[0050]
Here, the lengths of the display periods Ts1 to Ts4 of the subframe periods SF1 to SF4 are set as appropriate, and the gray scale is expressed by the total display period of the subframe periods in which the light emitting element 804 emits light per frame period F. . In other words, the gradation is expressed by the total lighting time in one frame period.
[0051]
In general, an n-bit digital video signal is input and 2 n A method for expressing gradation will be described.
[0052]
At this time, for example, one frame period is divided into n subframe periods SF1 to SFn, and the ratio of the lengths of the display periods Ts1 to Tsn of the subframe periods SF1 to SFn is Ts1: Ts2:. Tsn-1: Tsn = 2 0 : 2- 1 : ...: 2- n + 2 : 2- n + 1 Set to be. The lengths of the writing periods Ta1 to Tan are the same.
[0053]
By calculating the sum of the display periods Ts in which the light emitting state is selected in the light emitting element 804 during one frame period, the gradation of the pixel in the frame period is determined. For example, when n = 8, assuming that the luminance when the pixel emits light in the entire display period is 100%, the luminance of 1% can be expressed when the pixel emits light at Ts8 and Ts7, and Ts6, Ts4, and Ts1. When is selected, a luminance of 60% can be expressed.
[0054]
A circuit for inputting a signal for performing the above-described time gray scale driving method to the source signal line driver circuit and the gate signal line driver circuit of the display will be described with reference to FIG.
[0055]
In this specification, a signal input to the display device is referred to as a digital video signal. Note that, here, a display device that displays an image by inputting an n-bit digital video signal will be described as an example.
[0056]
The display device includes a display 1100 including a source signal line driver circuit 1107, a gate signal line driver circuit 1108, and a pixel portion 1109, a signal control circuit 1101, and a display controller 1102.
[0057]
A digital video signal is read into the signal control circuit 1101, and the signal control circuit 1101 outputs a digital video signal (VD) to the display 1100.
[0058]
In this specification, a signal control circuit that edits a digital video signal and converts it into a signal to be input to the display 1100 is referred to as a digital video signal.
[0059]
Signals for driving the source signal line driver circuit 1107 and the gate signal line driver circuit 1108 of the display 1100 are input by the display controller 1102.
[0060]
The configurations of the signal control circuit 1101 and the display controller 1102 will be described.
[0061]
Note that the source signal line driver circuit 1107 of the display 1100 includes a shift register 1110, LAT (A) 1111, and LAT (B) 1112. In addition, although not shown, a level shifter, a buffer, or the like may be provided.
[0062]
The signal control circuit 1101 includes a CPU 1104, a memory A 1105, a memory B 1116, and a memory controller 1103.
[0063]
The digital video signal input to the signal control circuit 1101 is input to the memory A 1105 via the CPU 1104.
[0064]
That is, in the digital video signal, the digital signal of each bit for each pixel is input and stored in the memory A1105.
[0065]
Here, the memory A 1105 has a capacity capable of storing n-bit digital signals for all the pixels of the pixel portion 1109 of the display 1100.
[0066]
When a digital signal for one frame period is stored in the memory A 1105, the digital signal of each bit is sequentially read out by the memory controller 1103 and input to the source signal line driver circuit as a digital video signal VD.
[0067]
When reading of the signal stored in the memory A 1105 starts, a digital video signal corresponding to the next frame period is input to the memory B 1106 via the CPU 1104 and stored. Similarly to the memory A 1105, the memory B 1106 is assumed to have a capacity capable of storing n-bit digital signals for all the pixels of the display device.
[0068]
As described above, the signal control circuit 1101 includes the memory A1105 and the memory B1106 that can store n-bit digital signals for each frame period, and alternately uses the memory A1105 and the memory B1106. Sample a digital video signal.
[0069]
Here, the signal control circuit 1101 that stores signals by alternately using the two memories A 1105 and B 1106 has been shown. However, generally, the memory has a memory that can store information for a plurality of frames, and these memories Can be used alternately.
[0070]
The structure of the memory controller 1103 that controls the input of digital video signals and the reading of signals from each memory in the memory A 1105 and the memory B 1106 of the signal control circuit 1101 will be described with reference to FIG.
[0071]
In FIG. 11, the memory controller 1103 includes a memory read / write control (hereinafter referred to as memory R / W) circuit 1202, a reference oscillation circuit 1203, a variable frequency dividing circuit 1204, an x counter 1205a, a y counter 1205b, an x decoder 1206a, and a y decoder. 1206b.
[0072]
Hereinafter, both the memories A and B included in the signal control circuit described above are collectively referred to as a memory. The memory is composed of a plurality of storage elements, and these storage elements are selected by an address (x, y).
[0073]
A signal from the CPU 1104 is input to the reference oscillation circuit 1203. A signal from the reference oscillation circuit 1203 is input to the variable frequency dividing circuit 1204 and converted into a signal having an appropriate frequency. The signal from the variable frequency dividing circuit 1204 selects the x address of the memory via the x counter 1205a and the x decoder 1206a. Similarly, the signal from the variable frequency dividing circuit 1204 is input to the y counter 1205b and the y decoder 1206b to select the memory y address. Thus, the memory address (x, y) is selected. Further, a signal from the CPU 1104 is input to the memory R / W circuit 1202, and a memory R / W signal for selecting an operation for writing a signal to the memory or an operation for reading a signal from the memory is output.
[0074]
Thus, the memory address for writing or reading the digital signal is selected by the memory x address and the memory y address, and in the memory element selected by this address, the digital signal writing or the like can be performed by the memory R / W signal. A read operation is performed.
[0075]
Next, the configuration of the display controller 1102 in FIG. 10 will be described below.
[0076]
The display controller 1102 outputs signals such as a start pulse (S_SP, G_SP) and a clock pulse (S_CLK, G_CLK) to the source signal line driver circuit 1107 and the gate signal line driver circuit 1108.
[0077]
The configuration of the display controller 1102 will be described with reference to FIG.
[0078]
The display controller 1102 includes a reference clock generation circuit 1301, a horizontal clock generation circuit 1303, a vertical clock generation circuit 1304, and a light emitting element power supply control circuit 1305.
[0079]
The clock signal 31 input from the CPU 1104 is input to the reference clock generation circuit 1301 and generates a reference clock. This reference clock is input to the horizontal clock generation circuit 1303 and the vertical clock generation circuit 1304. The horizontal clock generation circuit 1303 receives a horizontal cycle signal 32 for determining a horizontal cycle from the CPU 1104, and outputs a clock pulse S_CLK and a start pulse S_SP for the source signal line driver circuit. Similarly, the vertical clock generation circuit 1304 receives a vertical cycle signal 33 for determining a vertical cycle from the CPU, and outputs a clock pulse G_CLK and a start pulse G_SP for the gate signal line driver circuit.
[0080]
Refer to FIG. 10 again.
[0081]
The source signal line driver circuit start pulse S_SP and the clock pulse S_CLK output from the display controller 1102 are input to the shift register 1110 of the source signal line driver circuit 1107 of the display 1100. In addition, the gate signal line driver circuit start pulse G_SP and the clock pulse G_CLK are input to the gate signal line driver circuit 1108 of the display 1100.
[0082]
Here, in the display controller 1102, the light-emitting element power supply control circuit 1305 maintains the potential of the counter electrode of the light-emitting element of each pixel of the display at the same potential as the power supply potential during the writing period, and during the display period. The power supply potential is controlled so as to change so as to have a potential difference that allows the light emitting element to emit light.
[0083]
Thus, the display device displays an image.
[0084]
Here, the display device is desired to reduce its power consumption as much as possible. In the case of being incorporated and used in a portable information device or the like, it is particularly desired to reduce power consumption.
[0085]
In view of this, there has been proposed a technique for reducing power consumption of a display device by reducing the number of gradations (number of gradations to be expressed) when displaying an image when multi-gradation display is not necessary.
[0086]
This method will be described in detail below with reference to the timing chart of FIG.
[0087]
Here, a 4-bit signal is input and 2 Four Attention is focused on a display device that expresses the gradation of the above. By means of the switching signal, gradation is expressed using only the upper 1 bit signal (digital signal). Thus, a method for reducing the power consumption of the display device will be described as an example.
[0088]
At this time, a 4-bit digital video signal is input and 2 Four A case where gradation is expressed is referred to as a first display mode, and a case where two gradations are expressed using only the upper 1-bit signal is referred to as a second display mode.
[0089]
In general, when an input digital video signal is an n-bit signal, a case in which gradation is expressed using an n-bit signal is referred to as a first display mode. The case where m is expressed using only a signal having a bit (a natural number smaller than n) bits is referred to as a second display mode.
[0090]
Of the n-bit digital video signal, the first bit is the most significant bit and the nth bit is the least significant bit.
[0091]
In the second display mode, gradation is expressed without using a signal corresponding to the lower bits of the digital video signal in the first display mode.
[0092]
One frame period is divided into four subframe periods SF1 to SF4. The subframe periods SF1 to SF4 represent the subframe periods corresponding to the lower bits in order from the subframe period for the upper bits, and appear in this order to constitute one frame period.
[0093]
In the first display mode, gradation is expressed using all the input 4-bit digital video signals, so that the signal input from the signal control circuit to the source signal line driver circuit is 4 bits as described above. This is the same as the case of expressing gradation using the digital video signal. In addition, the source signal line driver circuit clock pulse S_CLK and start pulse S_SP, and the gate signal line driver circuit clock pulse G_CLK and start pulse G_SP output from the display controller are also adjusted using a 4-bit digital video signal. It is expressed by the same signal as when expressing.
[0094]
A method for driving the display device in the second display mode will be described below.
[0095]
FIG. 9 shows a timing chart showing a method for driving the display device in the second display mode.
[0096]
In the first subframe period SF1, a signal is input to each pixel. When a signal is input to all pixels, the counter potential changes so as to have a potential difference with which the light emitting element emits light with respect to the power supply potential. Thus, the light emitting element of each pixel is in a light emitting state or a non-light emitting state.
[0097]
The operation in the first subframe period is the same as that in the first display mode.
[0098]
Next, also in the second subframe period, similarly, a digital video signal is written to all the pixels in the writing period. It does not change so as to have a potential difference enough to emit light. That is, in the display period of the second subframe period, the light emitting elements of all the pixels do not emit light uniformly regardless of the signal input to the pixels. This period is expressed as non-display.
[0099]
The same operation as the operation in the second subframe period is repeated for the third subframe period and the fourth subframe period, and one frame period is completed.
[0100]
Of the one frame period, the period during which the pixels display is only the first subframe period. Thus, in the second display mode, the number of times the light emitting elements of the pixels emit light can be reduced, and the power consumption of the display device can be reduced.
[0101]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional display device, when the display mode is switched to the second display mode that expresses gradation without using lower-bit information, each pixel of the display device displays during a period other than the subframe period corresponding to the upper bits. Not performed. However, in each driving circuit (source signal line driving circuit and gate signal line driving circuit), an operation of writing a digital video signal to each pixel is performed. At this time, a start pulse, a clock pulse, or the like is input to each drive circuit of the display device and continues to operate.
[0102]
Therefore, even when gradation display is performed with a small amount of information in the second display mode, each driving circuit performs the sampling operation of the digital video signal as much as the sampling operation in the driving of the first display mode. Will repeat. Therefore, there is a problem that power is consumed for sampling and power consumption cannot be reduced.
[0103]
In addition to the subframe period in which display is actually performed, in the subframe period in which display is not performed, the pixels are in a non-display state in which light emission is not performed uniformly, so that an effective display period per frame period There is a problem that the ratio of
[0104]
Accordingly, it is an object to provide a display device that consumes less power and has a large proportion of an effective display period per frame period and a driving method thereof when driving with a reduced number of gradations to be expressed. To do.
[0105]
[Means for Solving the Problems]
In the second display mode with respect to the first display mode, the memory controller of the signal control circuit included in the display device eliminates the writing of the low-order bit signal of the digital video signal to the memory. In addition, reading of the lower bit digital signal from the memory is eliminated. In this way, each drive circuit supplies a digital video signal (second digital video signal) with a reduced amount of information to the source signal line drive circuit with respect to the digital video signal (first digital video signal) in the first display mode. To enter. Corresponding to this operation, the display controller changes the frequency of the start pulse and the clock pulse input to each drive circuit (source signal line drive circuit and gate signal destination drive circuit) small. Accordingly, the writing period and the display period of the subframe period related to display are set long.
[0106]
With the above structure, a display device with low power consumption and a large proportion of an effective display period per frame period and a driving method thereof can be provided.
[0107]
The configuration of the present invention will be described below.
[0108]
According to the present invention,
One frame period is divided into a plurality of subframe periods;
In the display device that turns on or off the sub-frame period and expresses the gradation with the total lighting time in the one frame period,
The one frame period is divided into n (n is a natural number) subframe periods, the first display mode, and the one frame period is m (m is a natural number smaller than n) subframe periods. A display device having a second display mode to be divided is provided.
[0109]
According to the present invention,
A display and a display controller for supplying a clock signal;
One frame period is divided into a plurality of subframe periods;
In the display device that turns on or off the sub-frame period and expresses the gradation with the total lighting time in the one frame period,
According to the number of gradations to be expressed, the display controller supplies a clock signal having a different frequency to the display.
[0110]
According to the present invention,
A memory for storing a digital video signal for one frame period;
Dividing the one frame period into a plurality of subframe periods;
In the display device that turns on or off the sub-frame period and expresses the gradation with the total lighting time in the one frame period,
A display device is provided that reads out the digital video signal stored in the memory at different frequencies in accordance with the number of gradations to be expressed.
[0111]
According to the present invention,
A display and a display controller for supplying a clock signal;
A memory for storing a digital video signal for one frame period;
One frame period is divided into a plurality of subframe periods;
In the display device that turns on or off the sub-frame period and expresses the gradation with the total lighting time in the one frame period,
The display controller supplies a clock signal having a different frequency to the display according to the number of gradations to be expressed, and reads the digital video signal stored in the memory at a different frequency. Is provided.
[0112]
According to the present invention,
A display and a display controller for supplying a clock signal;
One frame period is divided into a plurality of subframe periods;
In the display device that turns on or off the sub-frame period and expresses the gradation with the total lighting time in the one frame period,
The one frame period is divided into n (n is a natural number) subframe periods, the first display mode, and the one frame period is m (m is a natural number smaller than n) subframe periods. A second display mode to be divided,
In the first display mode and the second display mode, a display device is provided in which the display controller supplies a clock signal having a different frequency to the display.
[0113]
According to the present invention,
A memory for storing a digital video signal for one frame period;
Dividing the one frame period into a plurality of subframe periods;
In the display device that turns on or off the sub-frame period and expresses the gradation with the total lighting time in the one frame period,
The one frame period is divided into n (n is a natural number) subframe periods, the first display mode, and the one frame period is m (m is a natural number smaller than n) subframe periods. A second display mode to be divided,
In the first display mode and the second display mode, a display device is provided that reads out the digital video signal stored in the memory at different frequencies.
[0114]
According to the present invention,
A display and a display controller for supplying a clock signal;
A memory for storing a digital video signal for one frame period;
One frame period is divided into a plurality of subframe periods;
In the display device that turns on or off the sub-frame period and expresses the gradation with the total lighting time in the one frame period,
The one frame period is divided into n (n is a natural number) subframe periods, the first display mode, and the one frame period is m (m is a natural number smaller than n) subframe periods. A second display mode to be divided,
In the first display mode and the second display mode, the display controller supplies a clock signal having a different frequency to the display, and reads the digital video signal stored in the memory at a different frequency. A display device is provided.
[0115]
The display device may be characterized in that the luminance at the time of lighting in the subframe period varies depending on the number of gradations to be expressed.
[0116]
In the first display mode and the second display mode, the display device may be characterized in that brightness at the time of lighting in the subframe period is different.
[0117]
According to the present invention,
A display and a memory;
The display has a plurality of pixels,
Each of the plurality of pixels has a light emitting element,
Write a digital video signal to the memory,
From the memory, output a digital video signal to the display,
One frame period is divided into a plurality of subframe periods, and in each of the plurality of subframe periods, the digital video signal is input to the plurality of pixels, and the plurality of pixels are input to the plurality of pixels in the writing period. A display period during which the light emitting element emits light or does not emit light according to the digital video signal,
A first display mode in which gradation is expressed using a signal from the first bit to the n-th bit (n is a natural number) of the digital video signal; , A display device that displays an image by switching to a second display mode that expresses gradation using a signal of a bit number (natural number smaller than n),
In the first display mode, the first to nth bit signals of the digital video signal are stored in the memory, and in the second display mode, the first bit to the nth bit of the digital video signal. The m-th bit signal is stored in the memory,
In the second display mode, the writing period and the display period of the subframe period corresponding to the t-th (t is a natural number less than or equal to m) -th bit are the t-th position in the first display mode. A display device is provided in which each of the writing period and the display period of a subframe period corresponding to a bit is longer.
[0118]
According to the present invention,
A display and a memory;
The display has a plurality of pixels,
The plurality of pixels include a plurality of light emitting elements,
Write a digital video signal to the memory,
From the memory, output a digital video signal to the display,
One frame period is divided into a plurality of subframe periods, and in each of the plurality of subframe periods, the digital video signal is input to the plurality of pixels, and the plurality of pixels are input to the plurality of pixels in the writing period. A display period during which the light emitting element emits light or does not emit light according to the digital video signal,
A first display mode in which gradation is expressed using a signal from the first bit to the n-th bit (n is a natural number) of the digital video signal; , A natural number smaller than n) and a second display mode that expresses gradation using a bit-order signal, and displays an image.
In the first display mode, there are n subframe periods,
The ratio of the lengths of the display periods Ts1 to Tsn included in each of the n subframe periods is 2 0 : 2 -1 : 2 -(n-2) : 2 -(n-1) And
In the second display mode, there are m subframe periods,
The ratio of the lengths of the display periods Ts1 to Tsm included in each of the m subframe periods is 2 0 : 2 -1 : 2 -(m-2) : 2 -(m-1) In the display device
A first display mode in which the first to nth bit signals of the digital video signal are stored in the memory, and a first to mth bit signal of the digital video signal is stored in the memory. Switch the second display mode to
In the second display mode, the writing period and the display period of the subframe period corresponding to the t-th bit (t is a natural number equal to or less than m) are the t-th bit in the first display mode. The display device is characterized in that each of the writing period and the display period of the subframe period corresponding to is longer.
[0119]
In the display period corresponding to the t-th bit of the second display mode, the light emission luminance of the light-emitting element whose light emission state is selected corresponds to the t-th bit of the first display mode. In the display period, the display device may be characterized in that the potential of the counter electrode of the light emitting element is changed so that the light emitting state is lower than the light emission luminance of the selected light emitting element.
[0120]
According to the present invention,
A signal control circuit, a display controller, and a display;
The display includes a source signal line driver circuit, a gate signal line driver circuit, and a plurality of pixels.
Each of the plurality of pixels has a light emitting element,
The signal control circuit includes a CPU, a memory, and a memory controller,
The display controller inputs a source signal line driver circuit clock pulse and a source signal line driver circuit start pulse to the source signal line driver circuit, and a gate signal line driver circuit clock pulse to the gate signal line driver circuit. And input the start pulse for the gate signal line drive circuit,
Write a digital video signal to the memory,
From the memory, output a digital video signal to the display,
One frame period is divided into a plurality of subframe periods, and in each of the plurality of subframe periods, the digital video signal is input to the plurality of pixels, and the plurality of pixels are input to the plurality of pixels in the writing period. A display period during which the light emitting element emits light or does not emit light according to the digital video signal,
A first display mode in which gradation is expressed using a signal from the first bit to the n-th bit (n is a natural number) of the digital video signal; , A display device that displays an image by switching to a second display mode that expresses gradation using a signal of a bit number (natural number smaller than n),
In the first display mode, the memory controller writes the digital video signal from the first bit to the nth bit from the CPU to the memory, and the digital video signal written to the memory, Output to the source signal line drive circuit as the digital video signal;
In the second display mode, the memory controller writes the digital video signal from the 1st bit to the mth bit into the memory from the CPU, and the digital video signal written into the memory. , Output to the source signal line drive circuit as the digital video signal,
In the second display mode, the display controller includes the source signal line driver circuit clock pulse, the source signal line driver circuit start pulse, and the gate signal line driver in comparison with the first display mode. A display device is provided in which the frequency of each of the clock pulse for the circuit and the start pulse for the gate signal line driving circuit is lowered.
[0121]
The display controller has a variable frequency dividing circuit,
A gradation control signal is input to the variable frequency dividing circuit,
In the second display mode, compared with the first display mode, the source signal line driver circuit clock pulse, the source signal line driver circuit start pulse, the gate signal line driver circuit clock pulse, and The display device may be characterized in that the frequency of the start pulse for the gate signal line driver circuit is lowered.
[0122]
The display controller has a light source power supply control circuit,
By the gradation control signal input to the light source power supply control circuit,
The light emitting element in which the light emitting state is selected in the display period corresponding to the t-th bit (t is a natural number equal to or less than m) in the second display mode by changing the potential of the counter electrode of the light emitting element. Of the counter electrode of the light emitting device so that the light emission luminance is lower than the light emission luminance of the selected light emitting device in the display period corresponding to the t-th bit of the first display mode. A display device characterized in that the potential is changed may be used.
[0123]
A video camera, a DVD playback device, a television receiver, a head-mounted display, a portable information terminal, or a personal computer using the display device may be used.
[0124]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described.
[0125]
A timing chart showing a method for driving the display device of the present invention is shown in FIG.
[0126]
In FIG. 1, attention is paid to a display device to which a 4-bit digital video signal is input. In the first display mode, a 4-bit digital video signal is input to the display to display an image. On the other hand, in the second display mode, gradation is expressed by a 1-bit digital video signal using only the upper 1-bit digital video signal among the 4-bit digital video signals. In this embodiment mode, an example of the above case is described, but the display device of the present invention is not limited to this case.
[0127]
In general, attention is focused on a display device that inputs a digital video signal of n (n is a natural number) bits. In the first display mode, an n-bit digital video signal is used, and 2 subframe periods SF1 to SFn are used. n Can be expressed. On the other hand, by the switching operation, in the second display mode, a digital video signal of m (m is a natural number smaller than n) bits is used, and 2 m Express gradation. Such cases can also be applied.
[0128]
More generally, attention is focused on a display device that inputs a digital video signal of n (n is a natural number) bits. In the first display mode, an n-bit digital video signal is input, and w (w is a natural number) gradation can be expressed using r (r is a natural number) subframe periods. On the other hand, by the switching operation, in the second display mode, a digital video signal of m (m is a natural number smaller than n) bits is used, and s (s is a natural number smaller than r) subframe periods, u (U is a natural number smaller than w) represents a gradation. Such cases can also be applied.
[0129]
Input a 4-bit signal and 2 Four A timing chart in the case of the first display mode for expressing gradation is shown in FIG.
[0130]
In each display period of the subframe periods SF1 to SF4 constituting one frame period, the light emission or non-light emission state of each pixel is selected. Here, the counter potential is set to be substantially the same as the power supply potential during the writing period, and changes so as to have a potential difference between the power supply potential and the light emitting element to emit light during the display period.
[0131]
Since this operation is the same as that of the conventional example, detailed description is omitted.
[0132]
FIG. 1B shows a timing chart in the case of the second display mode in which gradation is expressed using only the upper 1-bit signal.
[0133]
Compared to the case of the first display mode shown in FIG. 1A, the writing period and the display period are set longer, and one frame period substantially corresponds to the first subframe period.
[0134]
A configuration of a display device for performing the driving operation will be described below.
[0135]
4 and 6 are block diagrams of a display device that performs the above operation.
[0136]
The display device includes a signal line control circuit 101, a display controller 102, and a display 100.
[0137]
The display controller 102 supplies the display 100 with a start pulse SP and a clock pulse CLK.
[0138]
The signal control circuit 101 includes a CPU 104, a memory A 105, a memory B 106, and a memory controller 103.
[0139]
FIG. 4 shows an example of a display device that inputs a 4-bit digital video signal and expresses gradation using a 4-bit digital video signal in the first display mode. The memory A105 includes memories 105_1 to 105_4 that store signals of the first bit to the fourth bit of the digital video signal, respectively. Similarly, the memory B106 includes memories 106_1 to 106_4 that store signals of the first to fourth bits of the digital video signal, respectively. Each of the memories corresponding to the digital signals of each bit has a number of storage elements that can store one bit of signals for the number of pixels constituting one screen.
[0140]
In general, in a display device capable of expressing gradation using an n-bit digital video signal, the memory A includes memories 105_1 to 105_n that store information of first to nth bits, respectively. Composed. Similarly, the memory B is also configured by memories 106_1 to 106_n that store information of the first bit to the nth bit, respectively. A memory corresponding to each of these bits has a capacity capable of storing a signal for one bit for each pixel constituting one screen.
[0141]
The configuration of the memory controller 103 in FIG. 4 is shown in FIG.
[0142]
In FIG. 2, the memory controller 103 includes a gradation limiting circuit 201, a memory R / W circuit 202, a reference oscillation circuit 203, a variable frequency dividing circuit 204, an x counter 205a, a y counter 295b, an x decoder 206a, and a y decoder 206b. Has been.
[0143]
Both the above-described memories such as the memory A and the memory B are collectively referred to as a memory. Further, the memory is composed of a plurality of storage elements. These storage elements are selected by the address (x, y).
[0144]
A signal from the CPU 104 is input to the memory R / W circuit 202 via the gradation limiting circuit 201. The gradation limiting circuit 201 inputs a signal to the memory R / W circuit 202 in accordance with either the first display mode or the second display mode. The memory R / W circuit 202 selects whether to write each digital video signal corresponding to each bit in the memory according to the signal from the gradation limiting circuit 201. Similarly, an operation for reading a digital signal written in the memory is selected.
[0145]
A signal from the CPU 104 is input to the reference oscillation circuit 203. A signal from the reference oscillation circuit 203 is input to the variable frequency dividing circuit 204 and converted into a signal having an appropriate frequency. Here, a signal from the gradation limiting circuit 201 is input to the variable frequency dividing circuit 204 in accordance with either the first display mode or the second display mode. Based on this signal, the signal from the variable frequency dividing circuit 204 selects the x address of the memory via the x counter 205a and the x decoder 206a. Similarly, the signal from the variable frequency dividing circuit 204 is input to the y counter 205b and the y decoder 206b to select the memory y address.
[0146]
By using the memory controller 103 having such a structure, when high gradation display is not necessary, among digital video signals input to the signal control circuit, signals written to the memory and signals read from the memory (digital The amount of information (video signal) can be reduced. Further, the frequency for reading a signal from the memory can be changed.
[0147]
The above is the description of the memory controller 103.
[0148]
The configuration of the display controller 102 in FIG. 4 will be described below.
[0149]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the display controller of the present invention.
[0150]
The display controller 102 includes a reference clock generating circuit 301, a variable frequency dividing circuit 302, a horizontal clock generating circuit 303, a vertical clock generating circuit 304, and a light emitting element power supply 305.
[0151]
The clock signal 31 input from the CPU 104 is input to the reference clock generation circuit 301 and generates a reference clock. This reference clock is input to the horizontal clock generation circuit 303 and the vertical clock generation circuit 304 via the variable frequency dividing circuit 302. The gradation control signal 34 is input to the variable frequency dividing circuit 302. The frequency of the reference clock is changed by this signal.
[0152]
The degree to which the frequency of the reference clock is changed in the variable frequency dividing circuit 302 can be determined as appropriate by the practitioner. This is because the sub-frame period in the first display mode corresponding to the bits involved in gradation expression in the second display mode differs depending on the ratio of one frame period.
[0153]
That is, in the second display mode, the subframe period in one frame period is reduced compared to the first display mode. Here, in the present invention, also in the second display mode, the variable frequency dividing circuit 302 changes the frequency of the reference clock in order to set a long effective display period in one frame period. The rate of changing the frequency can be changed according to the rate of reduction of the number of bits.
[0154]
The horizontal clock circuit 303 receives a horizontal cycle signal 32 that determines a horizontal cycle from the CPU 104, and outputs a clock pulse S_CLK for the source signal line driver circuit and a start pulse S_SP. Similarly, the vertical clock generation circuit 304 receives a vertical cycle signal 33 for determining a vertical cycle from the CPU 104, and outputs a clock pulse G_CLK and a start pulse G_SP for the gate signal line driving circuit.
[0155]
The above is the description of the display controller 102.
[0156]
Thus, in the display device of the present invention, in the second display mode, the memory controller of the signal control circuit does not read out the low-order bit signal from the memory. In addition, the frequency of reading signals from the memory is reduced. Corresponding to this operation, the display controller reduces the frequency of the sampling pulse SP and the clock pulse CLK input to each driving circuit (source signal line driving circuit and gate signal destination driving circuit), and subframe period for expressing an image. The writing period and display period are set longer.
[0157]
For example, in the first display mode, one frame period is divided into four subframe periods. Then, the ratio of the display periods Ts1: Ts2: Ts3: Ts4 of each subframe period is set to 2 0 : 2 -1 : 2 -2 : 2 -3 As a 4 bit digital video signal, Four Consider a display device that expresses the gray scale of the image. For simplicity, the lengths of the display periods Ts1 to Ts4 of each subframe period are 8, 4, 2, 1. The length of the writing periods Ta1 to Ta4 in each subframe period is 1. In the second display mode, a case where gradation is expressed using a signal of upper 1 bit is considered.
[0158]
At this time, in the second display mode, the ratio of the sub-frame period in the first display mode corresponding to the bits related to the gradation expression to one frame period is 9/19.
[0159]
That is, the subframe period related to gradation expression in the second display mode is a subframe period (denoted as SF1) corresponding to the upper 1 bit. Here, in the first display mode, the ratio of SF1 per frame period is 9/19.
[0160]
When the configuration of the present invention is not used, for example, when the driving method as shown in FIG. 9 of the conventional example is used, 10/19 in one frame period is not involved in display in the second display mode. It will be a period.
[0161]
On the other hand, according to the present invention, in the second display mode, the present invention changes the frequency of the clock signal or the like input to each drive circuit of the display, and is 19/9 times longer than the writing period in the first display mode. Similarly, the display period is set to 19/9 times the display period Ts1 of the subframe period SF1 corresponding to the first bit of the first display mode. As a result, one frame period can be occupied by the subframe period SF1. Thus, in the second display mode, it is possible to reduce the period not involved in display during one frame period.
[0162]
In general, a first display mode that expresses gradation using a signal from the first bit to the nth (n is a natural number) bit, and the mth (m is a natural number smaller than n) from the first bit. Attention is paid to a display device having a second display mode in which gradation is expressed using a bit signal.
[0163]
When the ratio of the sub-frame period in the first display mode corresponding to the bit related to gradation expression in the second display mode to 1 frame period is 1 / q (q is a number greater than 1) think of.
[0164]
That is, in the first display mode, a case where the ratio of the subframe period corresponding to the 1st bit to the mth bit per frame period is 1 / q (q is a number greater than 1) is considered. .
[0165]
In the subframe period corresponding to the t-th bit (t is a natural number equal to or less than m) in the second display mode, it is input to each display drive circuit (source signal line drive circuit and gate signal line drive circuit). The frequency of each signal (clock pulse, start pulse, etc.) is changed to 1 / q times, and a writing period having a length q times the writing period of the subframe period corresponding to the t-th bit in the first display mode is set. Set. Similarly, the display period is set to a length of q times the display period of the subframe period corresponding to the t-th bit (t is a natural number equal to or less than m) in the first display mode. The image can be displayed with sufficient use.
[0166]
Thus, even in the second display mode, it is possible to increase the display period of the light emitting elements per frame period.
[0167]
Therefore, in the second display mode, the luminance of the light emitting element whose light emission state is selected in the display period of the subframe period corresponding to the first bit is the sub luminance corresponding to the first bit in the first display mode. Compared with the luminance of the light emitting element whose light emitting state is selected in the display period of the frame period, it can be reduced. Therefore, in the second display mode, the voltage applied between the anode and the cathode of the light emitting element can be set small during the display period.
[0168]
A method for changing the voltage applied between the anode and the cathode of the light emitting element in accordance with the display mode will be described.
[0169]
In FIG. 3, the light-emitting element power supply control circuit 305 maintains the potential of the counter electrode of the light-emitting element (counter potential) at substantially the same potential as the power supply potential during the writing period, The potential is controlled so that the light emitting element emits light during this period. Here, the gradation control signal 34 is also input to the light-emitting element power supply control circuit 305. Accordingly, in the pixel in which the light emitting state is selected, the potential of the counter electrode of the light emitting element is changed so that the voltage applied between both electrodes of the light emitting element is reduced by the length of the light emission period of the light emitting element.
[0170]
In general, in the subframe period corresponding to the t-th bit (t is a natural number equal to or less than m) in the second display mode, the display period is the sub-frame period corresponding to the t-th bit in the first display mode. Consider a case where the display period is set to q (q is a number greater than 1) times as long. The luminance of the light emitting element whose light emitting state is selected in the sub-frame period corresponding to the t-th bit in the second display mode is selected in the sub-frame period corresponding to the t-th bit in the first display mode. 1 / q times the luminance of the light emitting element.
[0171]
In the second display mode, the magnitude of the voltage applied between the two electrodes of the light emitting element can be reduced, so that the stress of the light emitting element due to the applied voltage can be reduced.
[0172]
Note that the display device that switches between the first display mode and the second display mode has been described. However, in addition to the first display mode and the second display mode, the number of gradations to be expressed in more detail. This can be applied to the case of setting a mode with different colors and switching between the plurality of display modes for display.
[0173]
Here, as a configuration of the pixel portion included in the display of the display device of the present invention, the pixel having the configuration shown in FIG. 8 can be used in the conventional example. In addition, other well-known pixels can be used freely.
[0174]
For example, the following two types of pixels can be applied. One is a pixel in which the luminance of the light emitting element is determined by determining the voltage applied between the anode and the cathode of the light emitting element. The pixel having the configuration shown in FIG. 8 corresponds to this type of pixel. The second type is a pixel that determines the luminance of the light emitting element by determining the current flowing through the light emitting element.
[0175]
A circuit having a known structure can be freely used for the source signal line driver circuit and the gate signal line driver circuit included in the display of the display device of the invention.
[0176]
Further, the present invention can be applied not only to a display device using an OLED element as a light-emitting element but also to other self-luminous display devices such as FDP and PDP.
[0177]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0178]
Example 1
In this embodiment, a configuration example of a source signal line driver circuit of a display device of the present invention will be described.
[0179]
A configuration example of the source signal line driver circuit is shown in FIG.
[0180]
The source signal line driver circuit includes a shift register, a scanning direction switching circuit, LAT (A), and LAT (B). In FIG. 15, only a portion 2612 of LAT (A) and a portion 2618 of LAT (B) corresponding to one of the outputs from the shift register are shown, but for all outputs from the shift register, FIG. Thus, LAT (A) and LAT (B) having the same configuration correspond to each other.
[0181]
The shift register 2601 includes clocked inverters 2602 and 2603, an inverter 2604, and a NAND 2607. The source register driver circuit start pulse S_SP is input to the shift register 2601, and the source signal driver circuit clock pulse S_CLK and the inverted signal pulse S_CLKB for the source signal driver circuit are inverted signals. When the inverters 2602 and 2603 change between a conductive state and a non-conductive state, sampling pulses are sequentially output from the NAND 2607 to the LAT (A).
[0182]
The scanning direction switching circuit includes a switch 2605 and a switch 2606, and functions to switch the operation direction of the shift register to the left and right as viewed in the drawing. In FIG. 15, when the left / right switching signal L / R corresponds to a Lo signal, the shift register sequentially outputs sampling pulses from left to right as viewed in the drawing. On the other hand, when the left / right switching signal L / R corresponds to a Hi signal, sampling pulses are output sequentially from right to left in the drawing.
[0183]
The LAT (A) 2613 of each stage includes clocked inverters 2614 and 2615 and inverters 2616 and 2617.
[0184]
Here, the LAT (A) of each stage indicates LAT (A) that captures a video signal input to one source signal line.
[0185]
Here, the VD of the digital video signal output from the signal control circuit described in the embodiment is input after being divided into p (p is a natural number). That is, signals corresponding to outputs to the p source signal lines are input in parallel. When the sampling pulse is simultaneously input to the clocked inverters 2614 and 2615 of the p stage LAT (A) 2612 via the buffers 2608 to 2611, the p-divided input signal is supplied to the p stage LAT ( A) At 2612, each is sampled simultaneously.
[0186]
Here, since the source signal line driver circuit 2600 that outputs a signal current to x source signal lines is described as an example, x / p sampling pulses are sequentially output from the shift register per horizontal period. . In response to each sampling pulse, the L stages (A) 2613 of p stages simultaneously sample digital video signals corresponding to outputs to the p source signal lines.
[0187]
In this specification, the method of dividing the digital video signal input to the source signal line driving circuit into the p-phase parallel signal and simultaneously taking in the p digital video signals by one sampling pulse is p-divided. This is called driving.
[0188]
By performing the divided driving, a margin can be given to sampling of the shift register of the source signal line driver circuit. Thus, the reliability of the display device can be improved.
[0189]
When all signals in one horizontal period are input to the LAT (A) 2613 of each stage, the latch pulse LP and the inverted latch pulse LPB whose polarity is inverted are input and input to the LAT (A) 2613 of each stage. These signals are output to the LAT (B) 2619 of each stage simultaneously.
[0190]
Here, the LAT (B) of each stage indicates a LAT (B) circuit that inputs a signal from the LAT (A) of each stage.
[0191]
Each stage 2619 of LAT (B) is constituted by clocked inverters 2620 and 2621 and inverters 2622 and 2623. The signal output from each stage 2613 of LAT (A) is held in LAT (B) and simultaneously output to each source signal line S1 to Sx.
[0192]
Although not shown here, a level shifter, a buffer, or the like may be provided as appropriate.
[0193]
The start pulse S_SP, the clock pulse S_CLK, and the like input to the shifter register and LAT (A) and LAT (B) are input from the display controller described in the embodiment of the invention.
[0194]
In the present invention, an operation of inputting a digital video signal having a small number of bits to the LAT (A) of the source signal line driver circuit is performed by the signal control circuit, and at the same time, a clock input to the shift register of the source signal line driver circuit. The display controller performs operations for reducing the frequency of the pulse S_CLK, the start pulse S_SP, and the like.
[0195]
In this manner, in the second display mode, the operation of sampling the digital video signal by the source signal line driver circuit can be reduced, and the power consumption of the display device can be suppressed.
[0196]
Note that the display device of the present invention is not limited to the configuration of the source signal line driver circuit of this embodiment, and a source signal line driver circuit having a known configuration can be freely used.
[0197]
(Example 2)
In this embodiment, a configuration example of a gate signal line driver circuit of a display device of the present invention will be described.
[0198]
The gate signal line driving circuit includes a shift register, a scanning direction switching circuit, and the like. Although not shown here, a level shifter, a buffer, or the like may be provided as appropriate.
[0199]
The shift register receives a start pulse G_SP, a clock pulse G_CLK, and the like, and outputs a gate signal line selection signal.
[0200]
A structure of the gate signal line driver circuit is described with reference to FIG.
[0201]
The shift register 3601 includes clocked inverters 3602 and 3603, an inverter 3604, and a NAND 3607. The start pulse G_SP is input to the shift register 3601, and the clocked inverters 3602 and 3603 are changed from a conductive state to a non-conductive state by an inverted clock pulse G_CLKB which is a signal obtained by inverting the polarity of the clock pulse G_CLK. Sampling pulses are output in order from the NAND 3607.
[0202]
The scanning direction switching circuit includes a switch 3605 and a switch 3606, and functions to switch the operation direction of the shift register to the left and right as viewed in the drawing. In FIG. 16, when the scanning direction switching signal U / D corresponds to a Lo signal, the shift register outputs sampling pulses sequentially from left to right as viewed in the drawing. On the other hand, when the scanning direction switching signal U / D corresponds to a Hi signal, sampling pulses are output sequentially from right to left in the drawing.
[0203]
The sampling pulse output from the shift register is input to NOR 3608 and is calculated as an enable signal ENB. This calculation is performed in order to prevent a situation in which adjacent gate signal lines are simultaneously selected due to the rounding of sampling pulses. The signal output from the NOR 3608 is output to the gate signal lines G1 to Gy via the buffers 3609 and 3610.
[0204]
Although not shown here, a level shifter, a buffer, or the like may be provided as appropriate.
[0205]
A start pulse G_SP, a clock pulse G_CLK, and the like input to the shifter register are input from the display controller described in the embodiment.
[0206]
In the present invention, in the second display mode, an operation for reducing the frequency of the clock pulse G_CLK, the start pulse G_SP, or the like input to the shift register of the gate signal line driver circuit is performed by the display controller.
[0207]
Thus, in the lower second display mode, the sampling operation of the gate signal line driver circuit can be reduced and the power consumption of the display device can be suppressed.
[0208]
Note that the display device of the present invention is not limited to the configuration of the gate signal line driving circuit of this embodiment, and a gate signal line driving circuit having a known configuration can be freely used.
[0209]
This embodiment can be implemented by freely combining with the first embodiment.
[0210]
(Example 3)
In this embodiment, a method for sealing a display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0211]
13A is a top view of the display device, FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 13A, and FIG. 13C is a cross-sectional view along B- in FIG. It is sectional drawing in B '.
[0212]
A sealant 4009 is provided so as to surround the pixel portion 4002 provided over the substrate 4001, the source signal line driver circuit 4003, and the first and second gate signal line driver circuits 4004a and 4004b. In addition, a sealing material 4008 is provided over the pixel portion 4002, the source signal line driver circuit 4003, and the first and second gate signal line driver circuits 4004a and 4004b. Therefore, the pixel portion 4002, the source signal line driver circuit 4003, and the first and second gate signal line driver circuits 4004a and 4004b are sealed with the filler 4210 by the substrate 4001, the sealant 4009, and the sealant 4008. ing.
[0213]
In addition, the pixel portion 4002, the source signal line driver circuit 4003, and the first and second gate signal line driver circuits 4004a and 4004b provided over the substrate 4001 include a plurality of TFTs. In FIG. 13B, typically, a driving TFT (here, an n-channel TFT and a p-channel TFT are illustrated) 4201 formed on the base film 4010 and included in the source signal line driver circuit 4003; A driving TFT 4202 included in the pixel portion 4002 is illustrated.
[0214]
In this embodiment, a p-channel TFT or an n-channel TFT manufactured by a known method is used for the driving TFT 4201, and a p-channel TFT manufactured by a known method is used for the driving TFT 4202. Further, the pixel portion 4002 is provided with a storage capacitor (not shown) connected to the gate of the driving TFT 4202.
[0215]
An interlayer insulating film (planarization film) 4301 is formed over the driving TFT 4201 and the driving TFT 4202, and a pixel electrode (anode) 4203 electrically connected to the drain of the driving TFT 4202 is formed thereon. As the pixel electrode 4203, a transparent conductive film having a large work function is used. As the transparent conductive film, a compound of indium oxide and tin oxide, a compound of indium oxide and zinc oxide, zinc oxide, tin oxide, or indium oxide can be used. Moreover, you may use what added the gallium to the said transparent conductive film.
[0216]
An insulating film 4302 is formed over the pixel electrode 4203, and an opening is formed over the pixel electrode 4203 in the insulating film 4302. In this opening, an organic compound layer 4204 is formed on the pixel electrode 4203. A known organic material or inorganic material can be used for the organic compound layer 4204. In addition, organic materials include low molecular (monomer) materials and high molecular (polymer) materials, either of which may be used.
[0217]
As a method for forming the organic compound layer 4204, a known vapor deposition technique or coating technique may be used. The structure of the organic compound layer may be a stacked structure or a single layer structure by freely combining a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, or an electron injection layer.
[0218]
On the organic compound layer 4204, a cathode 4205 made of a light-shielding conductive film (typically a conductive film containing aluminum, copper, or silver as a main component or a laminated film of these with another conductive film) is formed. The In addition, it is desirable to remove moisture and oxygen present at the interface between the cathode 4205 and the organic compound layer 4204 as much as possible. Therefore, it is necessary to devise such that the organic compound layer 4204 is formed in a nitrogen or rare gas atmosphere and the cathode 4205 is formed without being exposed to oxygen or moisture. In this embodiment, the above-described film formation is possible by using a multi-chamber type (cluster tool type) film formation apparatus. The cathode 4205 is given a predetermined voltage.
[0219]
As described above, a light-emitting element 4303 including the pixel electrode (anode) 4203, the organic compound layer 4204, and the cathode 4205 is formed. A protective film 4209 is formed over the insulating film 4302 so as to cover the light emitting element 4303. The protective film 4209 is effective in preventing oxygen, moisture, and the like from entering the light emitting element 4303.
[0220]
Reference numeral 4005 a denotes a lead wiring connected to the power supply line, and is electrically connected to the source region of the driving TFT 4202. The lead wiring 4005 a passes between the sealant 4009 and the substrate 4001 and is electrically connected to the FPC wiring 4301 included in the FPC 4006 through the anisotropic conductive film 4300.
[0221]
As the sealing material 4008, a glass material, a metal material (typically a stainless steel material), a ceramic material, or a plastic material (including a plastic film) can be used. As the plastic material, an FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics) plate, a PVF (polyvinyl fluoride) film, a mylar film, a polyester film, or an acrylic resin film can be used. A sheet having a structure in which an aluminum foil is sandwiched between PVF films or mylar films can also be used.
[0222]
However, when the light emission direction from the light emitting element is directed toward the cover material, the cover material must be transparent. In that case, a transparent material such as a glass plate, a plastic plate, a polyester film or an acrylic film is used.
[0223]
As the filler 4103, in addition to an inert gas such as nitrogen or argon, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used. PVC (polyvinyl chloride), acrylic, polyimide, epoxy resin, silicone resin, PVB (Polyvinyl butyral) or EVA (ethylene vinyl acetate) can be used. In this example, nitrogen was used as the filler.
[0224]
In order to expose the filler 4210 to a hygroscopic substance (preferably barium oxide) or a substance capable of adsorbing oxygen, a recess 4007 is provided on the surface of the sealing material 4008 on the substrate 4001 side to adsorb the hygroscopic substance or oxygen. A possible substance 4207 is placed. In order to prevent the hygroscopic substance or the substance 4207 capable of adsorbing oxygen from scattering, the concave part cover material 4208 holds the hygroscopic substance or the substance 4207 capable of adsorbing oxygen in the concave part 4007. Note that the concave cover material 4208 has a fine mesh shape, and is configured to allow air and moisture to pass therethrough but not a hygroscopic substance or a substance 4207 capable of adsorbing oxygen. By providing the hygroscopic substance or the substance 4207 capable of adsorbing oxygen, deterioration of the light-emitting element 4303 can be suppressed.
[0225]
As shown in FIG. 13C, a conductive film 4203a is formed so as to be in contact with the lead wiring 4005a at the same time as the pixel electrode 4203 is formed.
[0226]
The anisotropic conductive film 4300 has a conductive filler 4300a. By thermally pressing the substrate 4001 and the FPC 4006, the conductive film 4203a on the substrate 4001 and the FPC wiring 4301 on the FPC 4006 are electrically connected by the conductive filler 4300a.
[0227]
This embodiment can be implemented by freely combining with Embodiments 1 and 2.
[0228]
Example 4
In this embodiment, electronic devices using the display device of the present invention will be described with reference to FIG.
[0229]
FIG. 14A is a schematic view of a portable information terminal using the display device of the present invention. The portable information terminal includes a main body 2701a, an operation switch 2701b, a power switch 2701c, an antenna 2701d, a display portion 2701e, and an external input port 2701f. The display device having the structure described in Embodiment Mode and Embodiments 1 to 3 can be used for the display portion 2701e.
[0230]
FIG. 14B shows a schematic diagram of a personal computer of the present invention. The personal computer includes a main body 2702a, a housing 2702b, a display portion 2702c, operation switches 2702d, a power switch 2702e, and an external input port 2702f. The display device having the structure described in any of Embodiments and Embodiments 1 to 3 can be used for the display portion 2702c.
[0231]
FIG. 14C shows a schematic diagram of the image reproducing apparatus of the present invention. The image reproducing device includes a main body 2703a, a housing 2703b, a recording medium 2703c, a display unit 2703d, an audio output unit 2703e, and an operation switch 2703f. The display device having the structure described in any of Embodiments and Embodiments 1 to 3 can be used for the display portion 2703d.
[0232]
FIG. 14D is a schematic diagram of the television of the present invention. The television set includes a main body 2704a, a housing 2704b, a display portion 2704c, and operation switches 2704d. The display device having the structure described in any of Embodiments and Examples 1 to 3 can be used for the display portion 2704c.
[0233]
FIG. 14E shows a schematic diagram of the head mounted display of the present invention. The head mounted display includes a main body 2705a, a monitor unit 2705b, a head fixing band 2705c, a display unit 2705d, and an optical system 2705e. The display device having the structure described in Embodiment Mode and Embodiments 1 to 3 can be used for the display portion 2705d.
[0234]
FIG. 14F is a schematic diagram of the video camera of the present invention. The video camera includes a main body 2706a, a housing 2706b, a connection unit 2706c, an image receiving unit 2006d, an eyepiece unit 2706e, a battery 2706f, an audio input unit 2706g, and a display unit 2706h. The display device having the structure described in Embodiment Mode and Examples 1 to 3 can be used for the display portion 2706h.
[0235]
The present invention is not limited to the above-described applied electronic devices, and can be applied to various electronic devices.
[0236]
【The invention's effect】
According to the present invention, the power consumption of the display device can be suppressed by the above configuration. In addition, in the second display mode, even when the number of subframes used to express gradation is reduced, the display period per frame period can be increased, and a clear image display is possible. It is possible to provide a display device and a driving method thereof.
[0237]
Further, since the display period of the light emitting element per frame period can be increased, the voltage applied between the anode and the cathode of the light emitting element can be set small when the same brightness is expressed per frame. . Thus, a highly reliable display device can be provided.
[0238]
The present invention can be applied not only to display devices using OLED elements as light emitting elements, but also to other self-luminous display devices such as FDP and PDP.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a timing chart showing a method for driving a display device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a memory controller of a display device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a display controller of the display device of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a display device of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart showing a time gray scale driving method;
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a display device of the present invention.
FIG. 7 illustrates a structure of a pixel portion of a display device.
FIG. 8 illustrates a structure of a pixel of a display device.
FIG. 9 is a timing chart showing a conventional driving method of a display device.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional display device.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a memory controller of a conventional display device.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a display controller of a conventional display device.
FIG 13 is a diagram showing a method for sealing a light emitting element of a display device of the present invention;
FIG 14 illustrates an electronic device of the invention.
FIG. 15 shows a structure of a source signal line driver circuit of a display device of the present invention.
FIG 16 is a diagram showing a structure of a gate signal line driver circuit of a display device of the present invention;

Claims (7)

1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割する手段と、
前記複数のサブフレーム期間それぞれにおいて、デジタル信号を対応する画素に入力することにより前記画素が有する発光素子の発光状態または非発光状態を選択する手段と、
第1の表示モードまたは第2の表示モードを選択する手段と、
前記第1の表示モードでは、前記1フレーム期間中に、第1位ビット乃至第n(nは自然数)位ビットのデジタル信号を、第1のデジタル映像信号として、前記画素に入力する手段と、
前記第2の表示モードでは、前記1フレーム期間中に、前記第1位ビット乃至第n(nは自然数)位ビットのデジタル信号のうち、第1位ビット乃至第m(mはnより小さな自然数)位ビットのデジタル信号を、第2のデジタル映像信号として、前記画素に入力する手段と、
前記第2の表示モードにおける前記第2のデジタル映像信号の前記第1位ビット乃至第m位ビットのデジタル信号に対応するサブフレーム期間の長さを、それぞれ、前記第1の表示モードにおける前記第1のデジタル映像信号の前記第1位ビット乃至第m位ビットのデジタル信号に対応するサブフレーム期間の長さのq(qは1より大きな数)倍とする手段と
前記第2の表示モードの第t(tは、m以下の自然数)位ビットに対応するサブフレーム期間において発光状態が選択された前記発光素子の輝度が、前記第1の表示モードの第t位ビットに対応するサブフレーム期間において発光状態が選択された前記発光素子の輝度より低くなるように、前記発光素子の電極の電位を変化させる手段とを有することを特徴とする表示装置。
Means for dividing one frame period into a plurality of subframe periods;
Means for selecting a light emitting state or a non-light emitting state of a light emitting element included in the pixel by inputting a digital signal to the corresponding pixel in each of the plurality of subframe periods ;
Means for selecting a first display mode or a second display mode;
In the first display mode, during the one frame period, a digital signal from the first bit to the nth bit (n is a natural number) is input to the pixel as a first digital video signal;
In the second display mode, the first bit to the m-th (m is a natural number smaller than n) among the digital signals of the first to n-th (n is a natural number) bits during the one frame period. ) Means for inputting a digital signal of a significant bit to the pixel as a second digital video signal;
The length of the subframe period corresponding to the digital signal of the first bit to the m-th bit of the second digital video signal in the second display mode is set as the length in the first display mode, respectively. Means for setting q (q is a number greater than 1) times the length of a subframe period corresponding to the digital signal of the first bit to the m-th bit of one digital video signal ;
The luminance of the light emitting element whose light emitting state is selected in the subframe period corresponding to the t th bit (t is a natural number less than or equal to m) in the second display mode is the t th in the first display mode. And a means for changing the potential of the electrode of the light emitting element so that the light emitting state is lower than the luminance of the selected light emitting element in the subframe period corresponding to the bit .
請求項1において、
前記画素がマトリクス状に配置された画素部を有し、
前記第1の表示モードに対して前記第2の表示モードでは、前記デジタル信号を前記画素部の各画素に入力する駆動回路の駆動周波数を、1/qとする手段を有することを特徴とする表示装置。
In claim 1,
The pixel has a pixel portion arranged in a matrix,
In the second display mode with respect to the first display mode, the driving frequency of the driving circuit that inputs the digital signal to each pixel of the pixel portion is increased by 1 / q. Display device.
請求項1または請求項2において、
前記画素がマトリクス状に配置された画素部と、メモリとを有し、
前記メモリ、前記第1の表示モードでは前記画素部の各画素に入力される前記第1位ビット乃至第n位ビットのデジタル信号を記憶し、前記第2の表示モードでは前記画素部の画素数分の前記第1位ビット乃至第n位ビットのデジタル信号のうち、前記第1位ビット乃至前記第m位ビットのデジタル信号を読み出す手段を有し、
前記第1の表示モードに対して前記第2の表示モードでは、前記メモリからの前記デジタル信号を読み出す周波数を、1/qとする手段を有することを特徴とする表示装置。
In claim 1 or claim 2,
A pixel portion in which the pixels are arranged in a matrix and a memory;
In the memory, wherein in the first display mode to store the first order bit to a digital signal of the first n significant bits input to each pixel of the pixel portion, pixels of the pixel portion in the second display mode Means for reading out the digital signal of the first bit to the m-th bit among the digital signals of the first bit to the n-th bit for several minutes,
A display device comprising means for multiplying the frequency for reading the digital signal from the memory by 1 / q times in the second display mode with respect to the first display mode.
請求項1乃至請求項のいずれか一項の表示装置を用いることを特徴とする電子機器。An electronic apparatus using the display device according to any one of claims 1 to 3 . 1フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、
前記複数のサブフレーム期間それぞれにおいて、デジタル信号を対応する画素に入力することにより前記画素が有する発光素子の発光状態または非発光状態を選択し、
第1の表示モードまたは第2の表示モードを選択し、
前記第1の表示モードでは、前記1フレーム期間中に、第1位ビット乃至第n(nは自然数)位ビットのデジタル信号が、第1のデジタル映像信号として、前記画素に入力され、
前記第2の表示モードでは、前記1フレーム期間中に、前記第1位ビット乃至第n位ビットのデジタル信号のうち、第1位ビット乃至第m(mはnより小さな自然数)位ビットのデジタル信号が、第2のデジタル映像信号として、前記画素に入力され、
前記第2の表示モードの第t(tは、m以下の自然数)位ビットに対応するサブフレーム期間において発光状態が選択された前記発光素子の輝度が、前記第1の表示モードの第t位ビットに対応するサブフレーム期間において発光状態が選択された前記発光素子の輝度より低くなるように、前記発光素子の電極の電位を変化させ、
前記第2の表示モードにおける前記第2のデジタル映像信号の前記第1位ビット乃至第m位ビットのデジタル信号に対応するサブフレーム期間の長さは、それぞれ、前記第1の表示モードにおける前記第1のデジタル映像信号の前記第1位ビット乃至第m位ビットのデジタル信号に対応するサブフレーム期間の長さのq(qは1より大きな数)倍であることを特徴とする表示装置の駆動方法。
One frame period is divided into a plurality of subframe periods;
In each of the plurality of subframe periods, a light emission state or a non-light emission state of a light emitting element included in the pixel is selected by inputting a digital signal to the corresponding pixel ,
Select the first display mode or the second display mode,
In the first display mode, during the one frame period, a digital signal from the first bit to the n-th bit (n is a natural number) is input to the pixel as a first digital video signal,
In the second display mode, the digital signal of the 1st bit to the mth bit (m is a natural number smaller than n) of the digital signals of the 1st bit to the nth bit during the one frame period. A signal is input to the pixel as a second digital video signal;
The luminance of the light emitting element in which the light emitting state is selected in the subframe period corresponding to the t th bit (t is a natural number equal to or less than m) in the second display mode is the t th in the first display mode. The potential of the electrode of the light emitting element is changed so that the light emitting state is lower than the luminance of the selected light emitting element in the subframe period corresponding to the bit,
The length of the subframe period corresponding to the digital signal of the first bit to the m-th bit of the second digital video signal in the second display mode is respectively the first frame in the first display mode. Driving a display device, characterized in that it is q (q is a number greater than 1) times the length of a subframe period corresponding to the digital signal of the first to m-th bits of one digital video signal Method.
請求項において、
前記画素がマトリクス状に配置された画素部を有し、
前記第1の表示モードに対して前記第2の表示モードでは、前記デジタル信号を前記画素部の各画素に入力する駆動回路の駆動周波数は、1/qであることを特徴とする表示装置の駆動方法。
In claim 5 ,
The pixel has a pixel portion arranged in a matrix,
In the second display mode with respect to the first display mode, a drive frequency of a drive circuit that inputs the digital signal to each pixel of the pixel portion is 1 / q times. Driving method.
請求項または請求項において、
前記画素がマトリクス状に配置された画素部と、メモリとを有し、
前記メモリに、前記第1の表示モードでは前記画素部の画素数分の前記第1位ビット乃至第n位ビットのデジタル信号を記憶し、前記第2の表示モードでは前記画素部の画素数分の前記第1位ビット乃至第n位ビットのデジタル信号のうち、前記第1位ビット乃至第m位ビットのデジタル信号を読み出し、
前記第1の表示モードに対して前記第2の表示モードでは、前記メモリからの前記デジタル信号を読み出す周波数が、1/qであることを特徴とする表示装置の駆動方法。
In claim 5 or claim 6 ,
A pixel portion in which the pixels are arranged in a matrix and a memory;
In the first display mode, the memory stores the first to n-th bit digital signals corresponding to the number of pixels in the first display mode , and in the second display mode , the number of pixels corresponding to the number of pixels in the pixel portion. Among the first to nth bit digital signals, the first to mth bit digital signals are read out,
In the second display mode, the frequency for reading the digital signal from the memory is 1 / q times in the second display mode with respect to the first display mode.
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