JP4043864B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等の非発光表示装置、有機ＥＬ発光素子等を用いた発光表示装置等の表示装置に関するものである。詳細には、表示領域内に、非発光表示領域と発光表示領域とが併設されている表示装置の駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話をはじめとして、携帯情報端末（ＰＤＡ:Personal Data Assistant) 等が広く普及している。これに伴い、これらの端末に搭載される情報表示用のディスプレイの開発が近年、非常に盛んになっている。
【０００３】
上記ディスプレイは、非発光表示装置と発光表示装置とに大別される。前者は、光変調素子により太陽光、室内光、バックライト又はフロントライト等の外部光源からの光を変調して表示を行なうものであり、この代表として液晶表示素子が知られている。一方、後者は、外部光源を必要とせず、発光素子が自ら発光することにより表示を行なうものであり、この代表としてＥＬ(Electro Luminescence)が非常に注目されている。以下、これらの表示装置について、さらに詳細に説明を行なう。
【０００４】
先ず、外部光源を利用する非発光表示装置である透過型液晶表示装置では、バックライトを光源としているので、消費電力の増加及び形状の拡大となり携帯用には課題を残していた。そこで、上記課題の一つである消費電力を抑えるために、液晶層の下部電極をアルミニウム等の光を反射する金属にて形成することにより光源として太陽光や室内灯等の外光を利用する反射型液晶表示装置が開発されている。しかし、この反射型液晶表示装置は、外光を利用するため暗い場所での使用には難があった。
【０００５】
こうした問題を解決するため、液晶層の下部電極をハーフミラーにて形成し、明るい環境下ではバックライトを使わないで反射型表示を行ない、暗い場所ではバックライトを点灯して透過型表示を行なう半透過型表示装置が開発された。しかしながら、上記半透過型表示装置では、光を反射する部分と光を透過する部分との相反する特性を用いるため、光利用効率が低く消費電力低減のための決定的な改善には至っていない。
【０００６】
こうした問題を解決するため、本発明者らは、明るい環境下ではバックライトを使用しない反射型として用いることができる一方、暗い場所ではバックライトを点灯して透過型として用いることのできる液晶表示装置を考案した（特開平１１−１０１９９２号公報〔公開日：平成１１（１９９９）年４月１３日〕参照）。この液晶表示装置は、膜厚を薄くして半透過性を持たせた反射板を用いる従来の液晶表示装置とは異なり、液晶表示装置における各表示画素を反射領域と透過領域との２つの領域に分割している。すなわち、上記液晶表示装置では、各表示画素の一つの領域として反射電極を形成して反射領域とする一方、各表示画素の他の領域には透過電極を形成して透過領域としている。また、反射領域の液晶層の厚みと透過領域の液晶層の厚みとを異ならせている。これにより、反射領域及び透過領域の各々の領域にて最適な明るさを実現することが可能となっている。
【０００７】
しかしながら、上記の画素分割型の液晶表示装置では、各画素の全領域に対してバックライト光を後方から照射する一方、このバックライト光が利用されるのは各画素の透過領域のみである。したがって、バックライト光の利用効率が低いという課題を有していた。特に、反射電極の領域比率が高い場合には必然的に透過領域が狭くなるので、バックライト光の利用効率が低くなる。
【０００８】
そこで、上記画素分割型の液晶表示装置に対してそのバックライト光の利用効率を高めるものとして、例えば、特開２００１−６６５９３号公報〔公開日：平成１３（２００１）年３月１６日〕に開示された画素分割型の液晶表示装置がある。この液晶表示装置１００では、図１０に示すように、先ず、液晶パネル１０１における各画素１０２…に配された反射電極１０３の一部に透過開口部１０４…を設けることにより、画素分割型の液晶表示装置としている。また、この液晶表示装置１００では、バックライトとして有機ＥＬ素子１１０からなる発光素子を用いる一方、この有機ＥＬ素子１１０の発光部１１１…を、各画素１０２…の全領域に配置するのではなく、透過開口部１０４…に対応する領域にのみ配置している。これにより、パターン化した有機ＥＬ素子をバックライトとして組み合わせるので、光の利用効率を向上させ、消費電力の低減を図ることができるものとなっている。
【０００９】
一方、発光表示装置の代表である上記有機ＥＬ発光素子を使った表示装置は、薄型、軽量の特徴を持ち、発光素子であるため液晶表示装置のようにバックライトが不要で暗い環境でも使用が可能となり、しかも、出射した光の略全てを表示に用いるため光利用効率も高い。しかしながら、この有機ＥＬ発光素子を用いた表示装置は、常に発光する必要があり、特に明るい環境下で表示品位を上げるには発光量を増す必要があるため、低消費電力化には難があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、液晶表示装置と有機ＥＬ表示装置ではそれぞれ薄型、軽量といった特徴を持つとともに、明るい場所では反射型液晶表示装置が消費電力には有効である一方、暗い場所では光利用効率及び形状から有機ＥＬ表示装置が有効である。したがって、１枚の基板上に液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを形成することによって、それぞれの欠点を補い、様々な環境下で最適な表示を行なうことが考えられる。
【００１１】
しかしながら、上記の表示装置において、１枚の基板上に液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを単純に形成すると、基板内の配線や駆動回路が複雑になり、製造時の歩留まりやコスト等が問題となる。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の参考に係る表示装置は、表示領域内に、第１の電気光学素子により外光を反射させて表示を行なう第１表示領域と、第２の電気光学素子により表示を行なう第２表示領域とが併設されている一方、互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているとともに、マトリクス状に配された上記各表示領域を、上記第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線が互いに共用されている。
【００１４】
上記の構成によれば、第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているので、表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００１５】
ところで、各表示領域毎に、第１の電気光学素子と第２の電気光学素子とを併設した場合に、一般的には、その駆動回路として第１の電気光学素子用駆動回路と第２の電気光学素子用駆動回路との両方が必要であり、回路構成が複雑となることが予想される。
【００１６】
しかし、上記構成では、マトリクス状に配された上記各表示領域を、上記第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線が互いに共用されている。したがって、第１の電気光学素子を駆動するためのデータ信号線及び走査信号線にて第１の電気光学素子を駆動することができる。このことは、データドライバ及びゲートドライバ等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、データ信号線及び走査信号線を増加することなく、第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子の各表示を行なうことができる。
【００１７】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の参考に係る表示装置は、表示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる第１表示領域と、発光素子が直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第２表示領域とが併設されている一方、互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているとともに、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子及び発光素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線が互いに共用されている。
【００１９】
上記の構成によれば、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているので、表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００２０】
また、発光素子は前方に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、発光素子をバックライトやフロントライトとして使用するものではない。したがって、光の利用効率を高めることができる。
【００２１】
ところで、各表示領域毎に、光変調素子と発光素子とを併設した場合に、一般的には、その駆動回路として光変調素子用駆動回路と発光素子用駆動回路との両方が必要であり、回路構成が複雑となることが予想される。
【００２２】
しかし、上記構成では、マトリクス状に配された上記各表示領域を、上記光変調素子及び発光素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線が互いに共用されている。したがって、光変調素子を駆動するためのデータ信号線及び走査信号線にて発光素子を駆動することができる。このことは、データドライバ及びゲートドライバ等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、データ信号線及び走査信号線を増加することなく、光変調素子及び発光素子の各表示を行なうことができる。
【００２３】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができる。
【００２４】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、表示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる第１表示領域と、発光素子が直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第２表示領域とが併設されている一方、互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられ、発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変 換手段が設けられているとともに、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための複数のデータ信号線及び各走査信号線が格子状に設けられ、上記走査信号線からの走査線信号によって選択された非発光表示素子に与えられるデータ信号線からのデータ線信号が、上記電圧電流変換手段にも与えられることによって、発光素子に流れる電流が変化し、上記発光素子の発光量が調整されることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているので、表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００２６】
また、発光素子は前方に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、発光素子をバックライトやフロントライトとして使用するものではない。したがって、光の利用効率を高めることができる。
【００２７】
ところで、各表示領域毎に、光変調素子と発光素子とを併設した場合に、一般的には、その駆動回路として光変調素子用駆動回路と発光素子用駆動回路との両方が必要であり、回路構成が複雑となることが予想される。
【００２８】
しかし、本発明では、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線に駆動信号を印加することにより、発光素子が駆動可能となっている。より具体的には、発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変換手段が設けられ、上記走査信号線からの走査線信号によって選択された非発光表示素子に与えられるデータ信号線からのデータ線信号が、上記電圧電流変換手段にも与えられることによって、上記発光素子の発光量が調整されるようになっている。したがって、光変調素子を駆動するためのデータ信号線及び走査信号線にて発光素子を駆動することができる。このことは、データドライバ及びゲートドライバ等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、データ信号線及び走査信号線を増加することなく、光変調素子及び発光素子の各表示を行なうことができる。
【００２９】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができる。
【００３０】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子を駆動するスイッチング素子である光変調素子用トランジスタのドレイン電極が、上記電圧電流変換手段としての発光素子用トランジスタのゲート電極に接続され、該ゲート電極に上記データ線信号が供給されることによって、上記発光素子に駆動電流が流れるように、上記発光素子が上記発光素子用トランジスタのドレイン電極またはソース電極に接続されていることを特徴としている。
【００３１】
すなわち、発光素子は、一般的に、電流によって駆動される。一方、光変調素子を駆動するスイッチング素子である光変調素子用トランジスタのドレイン電極には、一般的に電圧が印加される。
【００３２】
そこで、本発明では、ドレイン電極を電圧電流変換手段に接続し、この電圧電流変換手段にて電圧を電流に変換することによって、確実に発光素子を発光させることができる。
【００３３】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧は、光変調素子の駆動電圧よりも大きいことを特徴としている。
【００３４】
上記の発明によれば、発光素子を駆動するための上記発光素子用トランジスタの閾値電圧は、光変調素子の駆動電圧よりも大きい。したがって、光変調素子を駆動するときには、発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さい駆動電圧をデータ線信号に印加する一方、発光素子を駆動するときには発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きい駆動電圧をデータ線信号に印加することによって、発光素子も発光させることができる。
【００３５】
すなわち、本発明では、発光素子の発光素子用トランジスタの閾値電圧を制御することによって、反射型表示と発光型表示とが容易に選択できる。この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つの走査信号線及びデータ信号線にて光変調素子及び発光素子を駆動することができる。
【００３６】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さくする一方、上記発光素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きくすることを特徴としている。
【００３７】
上記の発明によれば、光変調素子を駆動するときには、発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さい駆動電圧をデータ線信号に印加する一方、発光素子を駆動するときには発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きい駆動電圧をデータ線信号に印加することによって、発光素子も発光させることができる。
【００３８】
この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つの走査信号線及びデータ信号線にて光変調素子及び発光素子を駆動することができる。
【００３９】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、光変調素子の特性がノーマリーホワイトであることを特徴としている。
【００４０】
すなわち、前述の発明では、発光素子を駆動するときには光変調素子も駆動することになる。したがって、両者が駆動されるので、光変調素子の駆動時における表示状態が白表示であれば、光変調素子の白表示と発光素子の発光表示とにより、１画素におけるコントラストが低下する。
【００４１】
この点、本発明では、光変調素子の特性がノーマリーホワイトとなっている。このことは、光変調素子に電圧を印加しない状態においては、第１表示領域は白表示である一方、光変調素子に電圧を印加したときには、反射率がゼロとなって第１表示領域は黒表示となる。また、データ信号線からの光変調素子への電圧印加は大きくなるほど黒表示を行なう。
【００４２】
したがって、発光素子を駆動するときには、上述のように、光変調素子は駆動状態であり、しかもその表示は黒である。
【００４３】
この結果、発光素子の表示領域である第２表示領域の周りは黒表示となるので、発光素子を発光駆動することによるコントラストの低下を防止することができる。
【００４４】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、光変調素子は、液晶表示素子からなっていることを特徴としている。
【００４５】
上記の発明によれば、光変調素子は、液晶表示素子からなっている。したがって、容易に、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができる。
【００４６】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、外光反射性を有する画素電極が設けられ、かつこの画素電極に対向する対向電極が上記第２基板側における表示領域の全面に設けられるとともに、光変調素子による表示を行なうときには対向電極の電位に対して光変調素子が駆動される一方、発光素子により表示を行なうときには基準電極の電位に対して発光素子が駆動されることを特徴としている。
【００４７】
すなわち、液晶表示素子の特性上、液晶表示素子は対向電極の電位に対して反転駆動つまり交流駆動する必要がある。一方、発光素子は、上述したように、電流による非反転駆動つまり直流駆動すれば足りる。
【００４８】
この点、上記の発明によれば、光変調素子による表示を行なうときには対向電極の電位に対して光変調素子が駆動される一方、発光素子により表示を行なうときには基準電極の電位に対して発光素子が駆動される。
【００４９】
したがって、光変調素子として液晶表示素子を用いた場合に、確実かつ適切に光変調素子及び発光素子を駆動することができる。
【００５０】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子の特性がノーマリーホワイトであって、発光素子は、外光反射性を有する画素電極よりも後方側に設けられており、上記データ線信号の駆動電圧が、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きいときには第２表示領域にのみ表示が行なわれることを特徴としている。
【００５１】
上記の発明によれば、発光素子は、外光反射性を有する画素電極よりも後方側に設けられている。そして、発光素子が前方である表示面側に向けて自ら発光したときには第２表示領域にのみ表示が行なわれる。
【００５２】
したがって、発光素子を駆動するときには、光変調素子の画素電極がブラックマトリクスの役割をする。この結果、発光素子のコントラストの維持を図ることができる。
【００５３】
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記記載の表示装置を用いて、各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割し、各分割期間毎に光変調素子又は発光素子をＯＮ・ＯＦＦすることを特徴としている。
【００５４】
上記の発明によれば、上記の表示装置を駆動する場合には、１フィールドを複数に分割し、各分割期間毎に光変調素子又は発光素子をＯＮ・ＯＦＦすることにより、１フィールドにおける光変調素子又は発光素子のトータルＯＮ時間を制御することができるとともに、さらに、その点灯パターンの種類を多くしてかつそれらを効率的に駆動することができる。
【００５５】
また、このように、時間的に、光変調素子又は発光素子のＯＮ時間を制御することによって、映像信号の階調を表示することが可能となる。
【００５６】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り、かつ効率よく階調表示を行い得る表示装置の駆動方法を提供することができる。
【００５７】
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記記載の表示装置の駆動方法において、前記各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割することを特徴としている。
【００５８】
上記の発明によれば、１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１（＝２０）：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割する。
【００５９】
この結果、この分割方法によって、２ｎ個の階調を表示することができるとともに、走査線信号の選択回数を少なくして階調数を増加することができる。
【００６０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００６１】
本実施の形態の表示装置１は、図２に示すように、縦方向に複数設けられたデータ信号線としてのソースバスライン２ａ…と横方向に複数設けられた走査信号線としてのゲートバスライン３…とによって表示領域としての各表示画素１０…がマトリクス状に形成されている。
【００６２】
上記表示画素１０は、本実施の形態では、反射性を有する第１表示領域としての反射領域１１と透過性を有する第２表示領域としての透過領域１２とに分割されて形成されている。すなわち、図３に示すように、上記反射領域１１には、光変調素子としての反射型の液晶表示素子２０を構成するアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる画素電極２５が形成されており、これによって、外光４がこの画素電極２５に反射されるようになっている。
【００６３】
一方、画素電極２５の中央部には矩形の開口部２５ａが形成されており、この開口部２５ａが上記透過領域１２となっている。画素電極２５の開口部２５ａの下方つまり画素電極２５の後方には、透明絶縁層２４を介して発光素子としての有機ＥＬ(Electro Luminescence)発光素子４０が設けられており、この有機ＥＬ発光素子４０は、自ら表示光５を発光することにより、直接的に表示を行なう。すなわち、本実施の形態では、従来のように有機ＥＬ発光素子をバックライトやフロントライトとして使用するのではなく、有機ＥＬ発光素子４０が直接的な表示を行なうので、本実施の形態の表示装置１は、液晶表示素子２０にて構成される反射型液晶表示装置と有機ＥＬ発光素子４０にて構成される有機ＥＬ表示装置とが一体化された表示装置であるといえる。
【００６４】
上記の表示装置１は、同図に示すように、ガラス基板等の第１基板としての絶縁性基板２１上に光変調素子用トランジスタとしての液晶用薄膜トランジスタ素子（以下、「液晶用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子」という。）２２を有しており、これによって、各表示画素１０…がアクティブ駆動されるようになっている。この液晶用ＴＦＴ素子２２は、図２に示すように、前記ゲートバスライン３…及びソースバスライン２ａ…に接続され、ドレイン電極２２ａを通して画素電極２５に電圧を印加するためのスイッチング素子として機能する。なお、本実施の形態では、このスイッチング素子として液晶用ＴＦＴ素子２２を使用しているが、必ずしもこれに限らず、例えば、液晶用ＭＩＭ（Metal Insulator Metal)素子であってもよい。
【００６５】
一方、上記液晶表示素子２０のドレイン電極２２ａは、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するための電圧電流変換手段及び発光素子用トランジスタとしてのＥＬ用薄膜トランジスタ素子（以下、「ＥＬ用ＴＦＴ素子」という。）４２のゲート電極４２ａに接続されている。また、このＥＬ用ＴＦＴ素子４２のソース側には、電流供給ライン２ｂが接続されており、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２がＯＮすることによって、供給電圧Ｖｄｄにより電流供給ライン２ｂ及びＥＬ用ＴＦＴ素子４２のドレイン電極４２ａを通して有機ＥＬ発光素子４０の有機ＥＬ層４１に駆動電流が流れて有機ＥＬ層４１が発光するようになっている。なお、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の駆動回路については後で詳述する。
【００６６】
ここで、上記表示装置１の構成についてより詳細に説明すべく製造方法の説明を兼ねて、図２及び図３に基づいて以下に説明する。
【００６７】
先ず、図３に示すように、ガラス基板等の絶縁性基板２１上に液晶用ＴＦＴ素子２２を形成する。このとき、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２も同時に形成される。次いで、感光性のアクリル樹脂により平坦化膜２３を例えば２μｍの厚みに形成した後、有機ＥＬ発光素子４０を構成する反射性の陽極４３をスパッタリング法によりクロム（Ｃｒ）にて２０００Åの厚みに形成する。さらに、スパッタリング法により二酸化珪素（ＳｉＯ２）を２０００Åの厚みに形成し、所定形状となるようにエッチングを行なうことにより絶縁層４４を形成する。
【００６８】
続いて、蒸着法により発光層である有機ＥＬ層４１を形成する。有機ＥＬ層４１は、マスク蒸着により赤・緑・青の発光材料を各々の表示画素１０…に対応させて形成する。次いで、電子を効率よく有機ＥＬ層４１へ注入するため蒸着法によりマグネシウムと銀との図示しない合金を１００Åの厚みに形成した後、透明性を有する陰極４５としてスパッタリング法によりインジウム−亜鉛の酸化物（ＩＺＯ）を２０００Åの厚みで形成する。次いで、スパッタリング法により透明絶縁層２４として五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を７０００Åの厚みで形成した後、液晶表示素子２０を構成する液晶層２６を駆動するための反射性を有する画素電極２５をアルミニウム（Ａｌ）により形成する。
【００６９】
一方、他方のガラス基板等の第２基板としての透明の絶縁性基板２９上には、カラーフィルタ層２８とインジウム−スズの酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）からなる対向電極２７とを順に形成する。
【００７０】
次に、液晶分子を絶縁性基板２９に対して垂直に配向させる性質を有する図示しない配向膜（商品名「ＪＡＬＳ２０４（日本合成ゴム社製）」）をスピンコート法により塗布した後焼成して形成する。
【００７１】
次いで、有機ＥＬ発光素子４０を形成した部分以外の領域にのみ露光するように開口部を形成した図示しないマスクを介して、絶縁性基板２１側の成形基板に紫外光を照射する。一方、絶縁性基板２９側の成形基板に対しても、絶縁性基板２１と貼り合せた場合に、有機ＥＬ発光素子４０と対向する部分以外の領域に紫外光を照射する。これら２枚の成形基板をラビングすることにより図示しない配向膜に一軸配向処理を施した後、シール樹脂を介して貼り合せた後、誘電異方性が正で△ｎが０．０６の液晶材料（メルク社製）を注入して液晶表示素子２０を作成する。さらに、絶縁性基板２９の表面に、位相差板３１と偏光板３２とを順に貼り付けることにより、表示装置１が完成する。なお、位相差板３１の位相差はλ＝５５０ｎｍの光に対して１／４となるものを用いた。
【００７２】
次に、上記構成の表示装置１を駆動するための駆動回路について説明する。
【００７３】
図４に示すように、表示装置１には、データ線信号を順に送るためのソースドライバ６がソースバスライン２ａ…に接続されており、表示画素１０…を選択するゲートドライバ７はゲートバスライン３…に接続されている。また、１つの表示画素１０内の表示回路は、光変調素子である液晶表示素子２０と発光素子である有機ＥＬ発光素子４０とによって構成されている。
【００７４】
これら液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０は、それぞれ表示装置１の表示領域内に、マトリクス状に並べられ、液晶表示素子２０の対向電極２７、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２の電流供給ライン２ｂ、及び有機ＥＬ発光素子４０の基準電極としての陰極４５が、それぞれ液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０毎に共通に接続されている。
【００７５】
上記構成の表示装置１における１画素分の回路構成は、図１にも示すように、液晶用ＴＦＴ素子２２のゲート電極がゲートバスライン３に接続され、ソースバスライン２ａが液晶用ＴＦＴ素子２２のソース電極に接続されている。また、液晶用ＴＦＴ素子２２のドレイン電極２２ａは、液晶表示素子２０と、液晶補助容量３５と、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のゲート電極とに接続している。また、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のソース電極は電流供給ライン２ｂに接続し、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のドレイン電極は有機ＥＬ発光素子４０の陽極４３に接続している。なお、上記の構成では、有機ＥＬ発光素子４０はＥＬ用ＴＦＴ素子４２のドレイン側に設けられているが、必ずしもこれに限らず、例えば、図５に示すように、有機ＥＬ発光素子４０のソース側に設けることも可能である。
【００７６】
このように構成された表示装置１の駆動回路では、ゲートバスライン３…からの走査線信号により液晶用ＴＦＴ素子２２が駆動してソースバスライン２ａ…の信号を切替える。そして、データ線信号がＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい場合には、有機ＥＬ発光素子４０は発光せずに液晶表示素子２０のみが反応し、反射型表示は明表示から暗表示を行なう。また、データ線信号がＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも大きい場合には、液晶表示素子２０は暗表示を行なっているとともに、データ線信号によりＥＬ用ＴＦＴ素子４２のドレイン電流が変化し、有機ＥＬ発光素子４０の発光量を調整して発光型表示を行なう。なお、有機ＥＬ発光素子４０の発光量の調整は、供給電圧Ｖｄｄを調整することによっても行なうことができる。
【００７７】
上記表示装置１の駆動方法について詳述する。
【００７８】
図６に示すように、ゲートバスライン３…からの走査線信号Ｖｇは選択時に電圧を高くして液晶用ＴＦＴ素子２２をＯＮ状態にする一方、非選択時には電圧を低くすることにより液晶用ＴＦＴ素子２２をＯＦＦ状態にする。また、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは反射型表示のときはＣＯＭ信号Ｖｃｏｍに対して反転駆動を行なっており、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍとの差分の信号が反射光量を調整して表示を行なう。
【００７９】
このとき、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を超えていないため、有機ＥＬ発光素子４０には電流が流れず発光表示は行なわれない。一方、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号ＶｓがＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を超えると有機ＥＬ発光素子４０に電流が流れて発光表示を行なう。
【００８０】
発光型表示のときは、ＧＮＤに対する信号値で発光量が制御されるためソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは反転駆動を行なっていない。
【００８１】
また、本実施の形態では、液晶表示素子２０はノーマリーホワイト型液晶を用いている。このため、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍとソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓとの差分が大きいと、暗表示を行なうので、反射型表示部分は外光４を反射せず発光型表示を行なうことができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、液晶表示素子２０の焼付きを防止するために、発光表示を行なっているときでも、対向電極２７となるＣＯＭ信号Ｖｃｏｍは液晶表示素子２０に対して交流駆動を行なうことにより焼付きを防止している。
【００８３】
一方、図７に示すように、データ線信号ＶｓがＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい範囲では外光４を利用して液晶表示素子２０による反射型表示となる。また、この範囲では、ノーマリーホワイト型液晶を用いることにより反射量が大きい明表示から反射量の小さい暗表示に変化するが、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２はＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）以下のため、有機ＥＬ発光素子４０による発光はない。
【００８４】
一方、データ線信号Ｖｓが大きくなりＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも大きくなると、有機ＥＬ発光素子４０に電流が流れて発光型表示となり、データ線信号ＶｓによりＥＬ用ＴＦＴ素子４２の特性に応じて発光量が変化する。この場合、液晶表示素子２０は暗表示しているため、外光４による反射はなく、有機ＥＬ発光素子４０の発光だけで表示を行なう。
【００８５】
なお、本実施の形態では、電圧電流変換手段として１個のＥＬ用ＴＦＴ素子４２にて構成しているが、必ずしもこれに限らない。すなわち、図８に示すように、表示装置１の面内バラツキを抑えるために、２素子以上でも良く、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓにより動作電圧の閾値制御及び発光量の制御ができる構成であれば良い。
【００８６】
このように、本実施の形態の表示装置１では、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０はいずれも絶縁性基板２１と絶縁性基板２９との間に設けられているので、表示装置１の厚さを薄くすることができる。
【００８７】
また、有機ＥＬ発光素子４０は前方に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、有機ＥＬ発光素子４０をバックライトやフロントライトとして使用するものではない。したがって、光の利用効率を高めることができる。
【００８８】
ところで、各表示画素１０…毎に、液晶表示素子２０と有機ＥＬ発光素子４０とを併設した場合に、一般的には、その駆動回路として液晶表示素子用駆動回路と有機ＥＬ発光素子駆動回路との両方が必要であり、回路構成が複雑となることが予想される。
【００８９】
しかし、本実施の形態では、マトリクス状に配された上記各表示画素１０…を、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０にて駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…が互いに共用されている。したがって、液晶表示素子２０を駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…にて有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。このことは、ソースドライバ６及びゲートドライバ７等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、ソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…を増加することなく、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の各表示を行なうことができる。
【００９０】
したがって、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を表示画素１０内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置１を提供することができる。
【００９１】
また、本実施の形態の表示装置１では、液晶表示素子２０へのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…に駆動信号を印加することにより、有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。したがって、液晶表示素子２０を駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…にて有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。このことは、ソースドライバ６及びゲートドライバ７等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、ソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…を増加することなく、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の各表示を行なうことができる。
【００９２】
したがって、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を１つの表示画素１０内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置１を提供することができる。
【００９３】
ところで、有機ＥＬ発光素子４０は、一般的に、電流によって駆動される。一方、液晶表示素子２０を駆動するスイッチング素子である液晶用ＴＦＴ素子２２のドレイン電極２２ａには、一般的に電圧が印加される。
【００９４】
そこで、本実施の形態では、液晶用ＴＦＴ素子２２のドレイン電極２２ａをＥＬ用ＴＦＴ素子４２に接続し、このＥＬ用ＴＦＴ素子４２にて電圧を電流に変換することによって、確実に有機ＥＬ発光素子４０を発光させることができる。
【００９５】
また、本実施の形態の表示装置１では、電圧電流変換手段はＥＬ用ＴＦＴ素子４２からなる。また、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するためのＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）は、液晶表示素子２０の駆動電圧よりも大きい。したがって、液晶表示素子２０を駆動するときには、ＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい駆動電圧をデータ線信号Ｖｓに印加する一方、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときにはＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも大きい駆動電圧をデータ線信号Ｖｓに印加することによって、有機ＥＬ発光素子４０も発光させることができる。
【００９６】
すなわち、本実施の形態では、ＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を制御することによって、反射型表示と発光型表示とが容易に選択できる。この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つのゲートバスライン３…及びソースバスライン２ａ…にて液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。
【００９７】
また、本実施の形態の表示装置１では、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＯＮ動作領域と液晶表示素子２０を駆動するための液晶用ＴＦＴ素子２２のＯＮ動作領域とは、ＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）によって振り分けられている。したがって、液晶表示素子２０を駆動するときには、ＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい駆動電圧をデータ線信号Ｖｓに印加する一方、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときにはＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも大きい駆動電圧をデータ線信号Ｖｓに印加することによって、有機ＥＬ発光素子４０も発光させることができる。
【００９８】
この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つのゲートバスライン３…及びソースバスライン２ａ…にて液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。
【００９９】
また、本実施の形態では、液晶表示素子２０の特性がノーマリーホワイトとなっている。このことは、液晶表示素子２０に電圧を印加しない状態においては、反射領域１１は白表示である一方、液晶表示素子２０に電圧を印加したときには、反射率がゼロとなって反射領域１１は黒表示となる。また、ソースバスライン２ａ…からの液晶表示素子２０への電圧印加は大きくなるほど黒表示を行なう。したがって、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときには、上述のように、液晶表示素子２０は駆動状態であり、しかもその表示は黒である。
【０１００】
この結果、有機ＥＬ発光素子４０の表示領域である透過領域１２の周りは黒表示となるので、有機ＥＬ発光素子４０を発光駆動することによるコントラストの低下を防止することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態の表示装置１では、光変調素子は、液晶表示素子２０からなっている。したがって、従来の反射型の液晶表示素子を改良することにより、容易に、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を１つの表示画素１０内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置１を提供することができる。
【０１０２】
ここで、液晶用ＴＦＴ素子２２の特性上、液晶表示素子２０は対向電極２７の電位に対して反転駆動つまり交流駆動する必要がある。一方、有機ＥＬ発光素子４０は、上述したように、電流による非反転駆動つまり直流駆動すれば足りる。
【０１０３】
この点、本実施の形態の表示装置１では、外光反射性を有する画素電極２５が設けられ、かつこの画素電極２５に対向する対向電極２７が対向基板側における表示画素１０の全面に設けられる。また、液晶表示素子２０による表示を行なうときには対向電極２７の電位に対して反転駆動される一方、有機ＥＬ発光素子４０により表示を行なうときには陰極４５の電位つまりＧＮＤ電位に対して非反転駆動される。
【０１０４】
したがって、光変調素子として液晶表示素子２０を用いた場合には、確実かつ適切に液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態の表示装置１では、有機ＥＬ発光素子４０は、外光反射性を有する画素電極２５よりも後方側に設けられている。そして、有機ＥＬ発光素子４０が前方に向けて自ら発光したときには透過領域１２にのみ表示が行なわれ、画素電極２５が存在する反射領域１１では光は非透過となる。
【０１０６】
したがって、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときには、液晶表示素子２０の画素電極２５がブラックマトリクスの役割をする。したがって、有機ＥＬ発光素子４０のコントラストの維持を図ることができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、光変調素子として反射型の液晶表示素子２０を使用したが、必ずしもこれに限らず、例えば、ミラー等を使って光の反射量を変化させて表示することができる表示素子を用いても良い。また、電気泳動型ディスプレイ、ツイストボール型ディスプレイ、微細なプリズムフィルムを用いた反射型ディスプレイ、デジタルミラーデバイス等の光変調素子を用いることが可能である。
【０１０８】
また、発光素子として、本実施の形態では、有機ＥＬ発光素子４０を用いたが、必ずしもこれに限らず、例えば、無機ＥＬ発光素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode) 等の発光輝度が可変の素子であれば適用が可能である。また、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ等の発光素子を用いることも可能である。
【０１０９】
さらに、本実施の形態では、有機ＥＬ発光素子４０が画素電極２５の後方に設けられている場合についての駆動回路について説明したが、必ずしもこれに限らず、有機ＥＬ発光素子４０が液晶層２６と同層に設けられている場合についても、本実施の形態で説明した駆動回路は適用可能である。
【０１１０】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、前記実施の形態１で述べた各種の特徴点については、本実施の形態についても適応することができる。
【０１１１】
前述したように、液晶表示装置と有機ＥＬ表示装置とでは、それぞれ薄型、軽量といった特徴を持つとともに、明るい場所では反射型液晶表示装置が消費電力には有効である一方、暗い場所では光利用効率及び形状から有機ＥＬ表示装置が有効である。したがって、１枚の基板上に液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを形成することによって、それぞれの欠点を補い、様々な環境下で最適な表示を行なうことが考えられる。
【０１１２】
しかしながら、前記の表示装置１において、１枚の基板上に液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを単純に形成すると、基板内の配線や駆動回路が複雑になり、製造時の歩留まりやコスト等が問題となる。
【０１１３】
そこで、上記の表示装置１では、前記実施の形態１における図４の構成にすることにより、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の駆動について、信号ライン及び走査信号線であるゲートバスライン３…及び信号ライン及びデータ信号線であるソースバスライン２ａ…を共有することによって、上記の問題を解決している。
【０１１４】
本実施の形態では、この表示装置１の駆動回路における駆動方法について、前記実施の形態１とは別の方法について詳述する。なお、駆動回路は、図１に示すものと同じである。
【０１１５】
まず、１つの表示画素１０における映像信号の単位時間である１フィールドは、図９（ａ）に示すように、１Ｔとして表される。
【０１１６】
本実施の形態では、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、上記ゲートバスライン３…からの走査線信号Ｖｇは、選択時に電圧を高くして図１に示す液晶用ＴＦＴ素子２２をＯＮ状態にする一方、非選択時には電圧を低くすることにより液晶用ＴＦＴ素子２２をＯＦＦ状態にする。
【０１１７】
また、走査線信号Ｖｇは、１フィールドＴの間に複数回選択されてＯＮ状態としている。また、その走査線信号Ｖｇの選択の時間間隔は、等間隔にはせず、２のべき乗の間隔となっている。すなわち、同図（ｂ）においては、１フィールドＴを、２０：２１：２２となるように分割している。この結果、１フィールドＴは、（１／７）Ｔ、（２／７）Ｔ、（４／７）Ｔの各間隔となっている。なお、時間間隔を等間隔にしても駆動には問題はないが、２のべき乗の間隔とすることによって、走査線信号Ｖｇの選択回数を少なくして階調数を増すことができる。すなわち、このように、１フィールドＴを例えば２０：２１：２２に分けて各分割部分を個別に点灯状態とすることにより、１フィールドＴ内でのトータル点灯時間を考えた場合に８種類の階調を表すことができるものとなる。
【０１１８】
なお、本実施の形態では、１フィールドＴの間に、例えば３回の走査線信号ＶｇをＯＮ状態とすることによって８種類の階調を表すこととしているが、必ずしもこれに限らず、その回数を増すことによりさらに表示上の階調数を増すことができる。すなわち、一般的には、映像信号の単位時間である１フィールドＴを複数に分割する場合に、各分割幅が１（＝２０）：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割すればよい。これにより、２ｎ個の階調を表示することができる。また、走査線信号Ｖｇの選択回数を少なくして階調数を増加することができる。
【０１１９】
具体的な反射型表示及び発光表示の駆動方法について以下に説明する。
【０１２０】
まず、反射型表示を行なう場合には、図９（ｂ）に示すように、図１に示すソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍに対して反転駆動を行なっており、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍとの２値信号により反射光量を変化させている。また、３回の走査線信号Ｖｇ内でＯＮ、ＯＦＦを行ない、時間的に反射光量を調整して表示を行なう。すなわち、反射時間を増減することにより、反射光量を調整している。
【０１２１】
また、本実施の形態では、液晶表示素子２０はノーマリーホワイト型液晶を用いているため、図９（ｂ）に示す駆動信号では、期間（４／７）Ｔ及び期間（１／７）Ｔのとき明状態となっている一方、期間（２／７）Ｔでは暗状態となっており、第１フィールド及び第２フィールドのいずれも第５階調目を表示していることになる。すなわち、例えば、期間（２／７）Ｔでは、ＣＯＭ信号ＶｃｏｍがＯＮ状態である一方、データ線信号ＶｓはＯＦＦ状態である。この結果、液晶表示素子２０には電圧が印加された状態となるので、期間（２／７）Ｔでは暗状態となる。
【０１２２】
このとき、上記ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは、図１に示すＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を超えていないため、有機ＥＬ発光素子４０には電流が流れず発光表示は行なわれない。
【０１２３】
一方、発光表示を行なうときは、図９（ｃ）に示すように、上記ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を超えることにより有機ＥＬ発光素子４０に電流が流れて発光表示を行なう。また、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい場合には、発光を行なわない。
【０１２４】
本実施の形態では、１フィールドＴの間に３回走査線信号ＶｇをＯＮ状態にし、３回の走査線信号Ｖｇ内で有機ＥＬ発光素子４０のＯＮ、ＯＦＦを行ない、前記液晶表示素子２０と同様に、時間的に発光光量を調整して表示を行なう。具体的には、図９（ｃ）に示すように、期間（４／７）Ｔ及び（１／７）ＴのときＯＮ状態となっている一方、期間（２／７）ＴではＯＦＦ状態となっており、第１フィールド及び第２フィールドのいずれも第５階調目を表示していることになる。
【０１２５】
ここで、発光表示のときは、ＧＮＤに対する信号にて発光のＯＮ、ＯＦＦが制御されるため、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍは一定にしておりかつソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは反転駆動を行なっていない。また、本実施の形態では、液晶表示素子２０は、上述のように、ノーマリーホワイト型液晶を用いている。したがって、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍとソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓとの差分は常に大きな値となるので、液晶は常に暗表示となり、反射型表示部分は外光４を反射することなく発光型表示を行なうことができる。
【０１２６】
また、本実施の形態では、発光表示を行なっている場合には、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍを一定にしてソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓを変化させている。したがって、有機ＥＬ発光素子４０のＯＮ、ＯＦＦを行なうことによって、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍに対して液晶表示素子２０には交流駆動が行なわれており、焼き付きを防止している。
【０１２７】
なお、本実施の形態では、電圧電流変換手段として１個のＥＬ用ＴＦＴ素子４２にて構成しているが、必ずしもこれに限らない。すなわち、図８に示すように、表示装置１の面内バラツキを抑えるために、２素子以上でも良く、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓにより動作電圧の閾値制御ができる構成であれば良い。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態では、マトリックス状に配された上記各表示画素１０…を、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０にて駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…が互いに共用されている。
【０１２９】
また、本実施の形態の表示装置１では、液晶表示素子２０へのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…に駆動信号を印加することにより、有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。したがって、液晶表示素子２０を駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…にて有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。このことは、ソースドライバ６及びゲートドライバ７等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、ソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…を増加することなく、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の各表示を行なうことができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態では、液晶表示素子２０の特性がノーマリーホワイトとなっている。このことは、液晶表示素子２０に電圧を印加しない状態においては、反射領域１１は白表示である一方、液晶表示素子２０に電圧を印加したときには、反射率がゼロとなって反射領域１１は黒表示となる。また、ソースバスライン２ａ…からの液晶表示素子２０への電圧印加は大きくなるほど黒表示を行なう。
【０１３１】
したがって、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときには、上述のように、液晶表示素子２０は駆動状態であり、しかもその表示は黒である。
【０１３２】
この結果、有機ＥＬ発光素子４０の表示領域である透過領域１２の周りは黒表示となるので、有機ＥＬ発光素子４０を発光駆動することによるコントラストの低下を防止することができる。
【０１３３】
また、本実施の形態の表示装置１では、光変調素子は液晶表示素子２０からなっている。この結果、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を１つの表示画素１０内に形成することによって、液晶表示素子２０の長所である低消費電力化と有機ＥＬ発光素子４０の長所である高い光利用効率化が可能となる表示装置１を提供することができる。
【０１３４】
ここで、液晶用ＴＦＴ素子２２の特性上、液晶表示素子２０は対向電極２７の電位に対して反転駆動つまり交流駆動する必要がある。一方、有機ＥＬ発光素子４０は、上述したように、電流による非反転駆動つまり直流駆動すれば足りる。
【０１３５】
この点、本実施の形態の表示装置１では、外光反射性を有する画素電極２５が設けられ、かつこの画素電極２５に対向する対向電極２７が対向基板側における表示画素１０の全面に設けられる。また、液晶表示素子２０による表示を行なうときには、対向電極２７の電位に対して反転駆動される一方、有機ＥＬ発光素子４０により表示を行なうときには陰極４５の電位つまりＧＮＤ電位に対して非反転駆動される。
【０１３６】
したがって、光変調素子として液晶表示素子２０を用いた場合には、確実かつ適切に液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。
【０１３７】
また、本実施の形態の表示装置１では、有機ＥＬ発光素子４０は、外光反射性を有する画素電極２５よりも後方側に設けられている。そして、有機ＥＬ発光素子４０が前方に向けられて自ら発光したときには透過領域１２にのみ表示が行なわれて、画素電極２５が存在する反射領域１１では光は非透過となる。
【０１３８】
したがって、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときには、液晶表示素子２０の画素電極２５がブラックマトリックスの役割をする。したがって、有機ＥＬ発光素子４０のコントラストの維持を図ることができる。
【０１３９】
また、本実施の形態の表示装置１の駆動方法では、各表示領域１０内における映像信号の単位時間である１フィールドＴを複数に分割し、各分割期間毎に液晶表示素子２０又は有機EL発光素子４０をＯＮ・ＯＦＦする。
【０１４０】
それゆえ、１フィールドＴにおける液晶表示素子２０又は有機ＥＬ発光素子４０のトータルＯＮ時間を制御することができるとともに、さらに、その点灯パターンの種類を多くしてかつそれらを効率的に駆動することができる。
【０１４１】
また、このように、時間的に、液晶表示素子２０又は有機ＥＬ発光素子４０のＯＮ時間を制御することによって、映像信号の階調を表示することが可能となる。
【０１４２】
したがって、２つの表示素子である液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を表示領域１０内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り、かつ効率よく階調表示を行い得る表示装置１の駆動方法を提供することができる。
【０１４３】
また、本実施の形態の表示装置１の駆動方法では、各表示領域１０内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割する。
【０１４４】
すなわち、１フィールドＴを、２のべき乗の間隔に分割してその分割期間、つまり期間（４／７）Ｔ、期間（２／７）Ｔ、及び期間（１／７）Ｔ毎に、液晶表示素子２０又は有機ＥＬ発光素子４０をＯＮ状態とすることにより、１フィールドＴにおける液晶表示素子２０又は有機ＥＬ発光素子４０のトータルＯＮ時間を制御することができるとともに、さらに、その点灯パターンの種類を多くしてかつそれらを効率的に駆動することができる。
【０１４５】
この結果、この分割方法によって、２ｎ個の階調を表示することができるとともに、走査線信号の選択回数を少なくして階調数を増加することができる。
【０１４６】
なお、本実施の形態では、有機ＥＬ発光素子４０が画素電極２５の後方に設けられている場合についての駆動回路について説明したが、必ずしもこれに限らず、有機ＥＬ発光素子４０が液晶層２６と同層に設けられている場合についても、本実施の形態で説明した駆動回路は適用可能である。
【０１４７】
また、上述した実施の形態では、光変調素子として反射型の液晶表示素子２０を使用したが、必ずしもこれに限らず、例えば、ミラー等を使って光の反射量をＯＮ、ＯＦＦさせて表示することができる表示素子を用いても良い。さらに、電気泳動型ディスプレイ、ツイストボール型ディスプレイ、微細なプリズムフィルムを用いた反射型ディスプレイ、デジタルミラーデバイス等の光変調素子を用いることが可能である。
【０１４８】
また、発光素子として、有機ＥＬ発光素子４０を用いたが、必ずしもこれに限らず、例えば無機ＥＬ発光素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光をＯＮ、ＯＦＦ制御が可能な素子であれば適用が可能である。さらに、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ等の発光素子を用いることも可能である。
【０１４９】
また、上述した実施の形態に記載された絶縁基板２９は、必ずしも硬質のものではなく、フィルム上のものであってもよい。
【０１５０】
さらに、上記の実施の形態では、液晶表示素子２０を駆動するスイッチング素子として液晶用ＴＦＴ素子２２を使用しているが、必ずしもこれに限らず、例えば液晶用ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子を使用することも可能である。
【０１５１】
【発明の効果】
本発明の表示装置は、以上のように、表示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる第１表示領域と、発光素子が直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第２表示領域とが併設されている一方、互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられ、発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変換手段が設けられているとともに、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための複数のデータ信号線及び各走査信号線が格子状に設けられ、上記走査信号線からの走査線信号によって選択された非発光表示素子に与えられるデータ信号線からのデータ線信号が、上記電圧電流変換手段にも与えられることによって、発光素子に流れる電流が変化し、上記発光素子の発光量が調整されるものである。
【０１５２】
それゆえ、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているので、表示装置の厚さを薄くすることができる。また、発光素子は前方に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、発光素子をバックライトやフロントライトとして使用するものではない。したがって、光の利用効率を高めることができる。
【０１５３】
また、本発明では、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線に駆動信号を印加することにより、発光素子が駆動可能となっている。したがって、光変調素子を駆動するためのデータ信号線及び走査信号線にて発光素子を駆動することができる。この結果、データ信号線及び走査信号線を増加することなく、光変調素子及び発光素子の各表示を行なうことができる。
【０１５４】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１５５】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変換手段が設けられるとともに、光変調素子を駆動するスイッチング素子である光変調素子用トランジスタのドレイン電極が、上記電圧電流変換手段としての発光素子用トランジスタのゲート電極に接続され、該ゲート電極に上記データ線信号が供給されることによって、上記発光素子に駆動電流が流れるように、上記発光素子が上記発光素子用トランジスタのドレイン電極またはソース電極に接続されているものである。
【０１５６】
それゆえ、ドレイン電極を電圧電流変換手段に接続し、この電圧電流変換手段にて電圧を電流に変換することによって、確実に発光素子を発光させることができるという効果を奏する。
【０１５７】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧は、光変調素子の駆動電圧よりも大きいものである。
【０１５８】
それゆえ、光変調素子を駆動するときには、発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さい駆動電圧をデータ線信号に印加する一方、発光素子を駆動するときには発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きい駆動電圧をデータ線信号に印加することによって、発光素子も発光させることができる。すなわち、本発明では、発光素子の発光素子用トランジスタの閾値電圧を制御することによって、反射型表示と発光型表示とが容易に選択できる。この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つの走査信号線及びデータ信号線にて光変調素子及び発光素子を駆動することができるという効果を奏する。
【０１５９】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも 小さくする一方、上記発光素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きくするものである。
【０１６０】
それゆえ、光変調素子を駆動するときには、発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さい駆動電圧をデータ線信号に印加する一方、発光素子を駆動するときには発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きい駆動電圧をデータ線信号に印加することによって、発光素子も発光させることができる。
【０１６１】
この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つの走査信号線及びデータ信号線にて光変調素子及び発光素子を駆動することができるという効果を奏する。
【０１６２】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、光変調素子の特性がノーマリーホワイトであることを特徴としている。
【０１６３】
それゆえ、発光素子を駆動するときには、上述のように、光変調素子は駆動状態であり、しかもその表示は黒である。
【０１６４】
この結果、発光素子の表示領域である第２表示領域の周りは黒表示となるので、発光素子を発光駆動することによるコントラストの低下を防止することができるという効果を奏する。
【０１６５】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、光変調素子は、液晶表示素子からなっているものである。
【０１６６】
それゆえ、容易に、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１６７】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、外光反射性を有する画素電極が設けられ、かつこの画素電極に対向する対向電極が上記第２基板側における表示領域の全面に設けられるとともに、光変調素子による表示を行なうときには対向電極の電位に対して光変調素子が駆動される一方、発光素子により表示を行なうときには基準電極の電位に対して発光素子が駆動されるものである。
【０１６８】
したがって、光変調素子として液晶表示素子を用いた場合に、確実かつ適切に光変調素子及び発光素子を駆動することができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子の特性がノーマリーホワイトであって、発光素子は、外光反射性を有する画素電極よりも後方側に設けられており、上記データ線信号の駆動電圧が、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きいときには第２表示領域にのみ表示が行なわれるものである。
【０１７０】
それゆえ、発光素子を駆動するときには、光変調素子の画素電極がブラックマトリクスの役割をする。この結果、発光素子のコントラストの維持を図ることができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記記載の表示装置を用いて、各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割し、各分割期間毎に光変調素子又は発光素子をＯＮ・ＯＦＦする方法である。
【０１７２】
それゆえ、１フィールドにおける光変調素子又は発光素子のトータルＯＮ時間を制御することができるとともに、さらに、その点灯パターンの種類を多くしてかつそれらを効率的に駆動することができる。
【０１７３】
また、このように、時間的に、光変調素子又は発光素子のＯＮ時間を制御することによって、映像信号の階調を表示することが可能となる。
【０１７４】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り、かつ効率よく階調表示を行い得る表示装置の駆動方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記記載の表示装置の駆動方法において、前記各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割する方法である。
【０１７６】
それゆえ、この分割方法によって、２ｎ個の階調を表示することができるとともに、走査線信号の選択回数を少なくして階調数を増加することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における表示装置の実施の一形態を示すものであり、１画素分の回路構成図である。
【図２】 上記表示装置における１画素分を示す平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 上記表示装置を示す全体構成図である。
【図５】 上記表示装置における１画素分の他の回路構成図である。
【図６】 上記表示装置の駆動時における信号波形図である。
【図７】 上記表示装置におけるデータ線信号による表示状態を、横軸にデータ線信号を示し、縦軸に反射型表示時の反射量及び発光型表示時の発光量を示した特性図である。
【図８】 電圧電流変換手段の他の構成を示す説明図である。
【図９】 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の表示装置における他の実施の一形態を示すものであり、表示装置の駆動時における信号波形図である。
【図１０】 従来の液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 表示装置
２ａ ソースバスライン（データ信号線）
２ｂ 電流供給ライン
３ ゲートバスライン（走査信号線）
４ 外光
５ 表示光
６ ソースドライバ
７ ゲートドライバ
１０ 表示画素（表示領域）
１１ 反射領域（第１表示領域）
１２ 透過領域（第２表示領域）
２０ 液晶表示素子（光変調素子）
２１ 絶縁性基板（第１基板）
２２ 液晶用ＴＦＴ素子（光変調素子用トランジスタ）
２２ａ ドレイン電極（光変調素子用トランジスタのドレイン電極）
２４ 透明絶縁層
２５ 画素電極
２５ａ 開口部
２６ 液晶層
２７ 対向電極
２９ 絶縁性基板（第２基板）
３１ 位相差板
３２ 偏光板
４０ 有機ＥＬ発光素子（発光素子）
４２ ＥＬ用ＴＦＴ素子（電圧電流変換手段、発光素子用トランジスタ）
４５ 陰極（基準電極）
Ｖｄｄ 供給電圧
Ｖｔｈ（ＬＣ） 液晶用閾値電圧
Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ） ＥＬ用閾値電圧（発光素子の閾値電圧）
Ｖｓ データ線信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等の非発光表示装置、有機ＥＬ発光素子等を用いた発光表示装置等の表示装置に関するものである。詳細には、表示領域内に、非発光表示領域と発光表示領域とが併設されている表示装置の駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話をはじめとして、携帯情報端末（ＰＤＡ:Personal Data Assistant) 等が広く普及している。これに伴い、これらの端末に搭載される情報表示用のディスプレイの開発が近年、非常に盛んになっている。
【０００３】
上記ディスプレイは、非発光表示装置と発光表示装置とに大別される。前者は、光変調素子により太陽光、室内光、バックライト又はフロントライト等の外部光源からの光を変調して表示を行なうものであり、この代表として液晶表示素子が知られている。一方、後者は、外部光源を必要とせず、発光素子が自ら発光することにより表示を行なうものであり、この代表としてＥＬ(Electro Luminescence)が非常に注目されている。以下、これらの表示装置について、さらに詳細に説明を行なう。
【０００４】
先ず、外部光源を利用する非発光表示装置である透過型液晶表示装置では、バックライトを光源としているので、消費電力の増加及び形状の拡大となり携帯用には課題を残していた。そこで、上記課題の一つである消費電力を抑えるために、液晶層の下部電極をアルミニウム等の光を反射する金属にて形成することにより光源として太陽光や室内灯等の外光を利用する反射型液晶表示装置が開発されている。しかし、この反射型液晶表示装置は、外光を利用するため暗い場所での使用には難があった。
【０００５】
こうした問題を解決するため、液晶層の下部電極をハーフミラーにて形成し、明るい環境下ではバックライトを使わないで反射型表示を行ない、暗い場所ではバックライトを点灯して透過型表示を行なう半透過型表示装置が開発された。しかしながら、上記半透過型表示装置では、光を反射する部分と光を透過する部分との相反する特性を用いるため、光利用効率が低く消費電力低減のための決定的な改善には至っていない。
【０００６】
こうした問題を解決するため、本発明者らは、明るい環境下ではバックライトを使用しない反射型として用いることができる一方、暗い場所ではバックライトを点灯して透過型として用いることのできる液晶表示装置を考案した（特開平１１−１０１９９２号公報〔公開日：平成１１（１９９９）年４月１３日〕参照）。この液晶表示装置は、膜厚を薄くして半透過性を持たせた反射板を用いる従来の液晶表示装置とは異なり、液晶表示装置における各表示画素を反射領域と透過領域との２つの領域に分割している。すなわち、上記液晶表示装置では、各表示画素の一つの領域として反射電極を形成して反射領域とする一方、各表示画素の他の領域には透過電極を形成して透過領域としている。また、反射領域の液晶層の厚みと透過領域の液晶層の厚みとを異ならせている。これにより、反射領域及び透過領域の各々の領域にて最適な明るさを実現することが可能となっている。
【０００７】
しかしながら、上記の画素分割型の液晶表示装置では、各画素の全領域に対してバックライト光を後方から照射する一方、このバックライト光が利用されるのは各画素の透過領域のみである。したがって、バックライト光の利用効率が低いという課題を有していた。特に、反射電極の領域比率が高い場合には必然的に透過領域が狭くなるので、バックライト光の利用効率が低くなる。
【０００８】
そこで、上記画素分割型の液晶表示装置に対してそのバックライト光の利用効率を高めるものとして、例えば、特開２００１−６６５９３号公報〔公開日：平成１３（２００１）年３月１６日〕に開示された画素分割型の液晶表示装置がある。この液晶表示装置１００では、図１０に示すように、先ず、液晶パネル１０１における各画素１０２…に配された反射電極１０３の一部に透過開口部１０４…を設けることにより、画素分割型の液晶表示装置としている。また、この液晶表示装置１００では、バックライトとして有機ＥＬ素子１１０からなる発光素子を用いる一方、この有機ＥＬ素子１１０の発光部１１１…を、各画素１０２…の全領域に配置するのではなく、透過開口部１０４…に対応する領域にのみ配置している。これにより、パターン化した有機ＥＬ素子をバックライトとして組み合わせるので、光の利用効率を向上させ、消費電力の低減を図ることができるものとなっている。
【０００９】
一方、発光表示装置の代表である上記有機ＥＬ発光素子を使った表示装置は、薄型、軽量の特徴を持ち、発光素子であるため液晶表示装置のようにバックライトが不要で暗い環境でも使用が可能となり、しかも、出射した光の略全てを表示に用いるため光利用効率も高い。しかしながら、この有機ＥＬ発光素子を用いた表示装置は、常に発光する必要があり、特に明るい環境下で表示品位を上げるには発光量を増す必要があるため、低消費電力化には難があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、液晶表示装置と有機ＥＬ表示装置ではそれぞれ薄型、軽量といった特徴を持つとともに、明るい場所では反射型液晶表示装置が消費電力には有効である一方、暗い場所では光利用効率及び形状から有機ＥＬ表示装置が有効である。したがって、１枚の基板上に液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを形成することによって、それぞれの欠点を補い、様々な環境下で最適な表示を行なうことが考えられる。
【００１１】
しかしながら、上記の表示装置において、１枚の基板上に液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを単純に形成すると、基板内の配線や駆動回路が複雑になり、製造時の歩留まりやコスト等が問題となる。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の参考に係る表示装置は、表示領域内に、第１の電気光学素子により外光を反射させて表示を行なう第１表示領域と、第２の電気光学素子により表示を行なう第２表示領域とが併設されている一方、互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているとともに、マトリクス状に配された上記各表示領域を、上記第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線が互いに共用されている。
【００１４】
上記の構成によれば、第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているので、表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００１５】
ところで、各表示領域毎に、第１の電気光学素子と第２の電気光学素子とを併設した場合に、一般的には、その駆動回路として第１の電気光学素子用駆動回路と第２の電気光学素子用駆動回路との両方が必要であり、回路構成が複雑となることが予想される。
【００１６】
しかし、上記構成では、マトリクス状に配された上記各表示領域を、上記第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線が互いに共用されている。したがって、第１の電気光学素子を駆動するためのデータ信号線及び走査信号線にて第１の電気光学素子を駆動することができる。このことは、データドライバ及びゲートドライバ等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、データ信号線及び走査信号線を増加することなく、第１の電気光学素子及び第２の電気光学素子の各表示を行なうことができる。
【００１７】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の参考に係る表示装置は、表示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる第１表示領域と、発光素子が直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第２表示領域とが併設されている一方、互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているとともに、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子及び発光素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線が互いに共用されている。
【００１９】
上記の構成によれば、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているので、表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００２０】
また、発光素子は前方に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、発光素子をバックライトやフロントライトとして使用するものではない。したがって、光の利用効率を高めることができる。
【００２１】
ところで、各表示領域毎に、光変調素子と発光素子とを併設した場合に、一般的には、その駆動回路として光変調素子用駆動回路と発光素子用駆動回路との両方が必要であり、回路構成が複雑となることが予想される。
【００２２】
しかし、上記構成では、マトリクス状に配された上記各表示領域を、上記光変調素子及び発光素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線が互いに共用されている。したがって、光変調素子を駆動するためのデータ信号線及び走査信号線にて発光素子を駆動することができる。このことは、データドライバ及びゲートドライバ等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、データ信号線及び走査信号線を増加することなく、光変調素子及び発光素子の各表示を行なうことができる。
【００２３】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができる。
【００２４】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、表示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる第１表示領域と、発光素子が直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第２表示領域とが併設されている一方、互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられ、発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変 換手段が設けられているとともに、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための複数のデータ信号線及び各走査信号線が格子状に設けられ、上記走査信号線からの走査線信号によって選択された非発光表示素子に与えられるデータ信号線からのデータ線信号が、上記電圧電流変換手段にも与えられることによって、発光素子に流れる電流が変化し、上記発光素子の発光量が調整されることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているので、表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００２６】
また、発光素子は前方に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、発光素子をバックライトやフロントライトとして使用するものではない。したがって、光の利用効率を高めることができる。
【００２７】
ところで、各表示領域毎に、光変調素子と発光素子とを併設した場合に、一般的には、その駆動回路として光変調素子用駆動回路と発光素子用駆動回路との両方が必要であり、回路構成が複雑となることが予想される。
【００２８】
しかし、本発明では、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線に駆動信号を印加することにより、発光素子が駆動可能となっている。より具体的には、発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変換手段が設けられ、上記走査信号線からの走査線信号によって選択された非発光表示素子に与えられるデータ信号線からのデータ線信号が、上記電圧電流変換手段にも与えられることによって、上記発光素子の発光量が調整されるようになっている。したがって、光変調素子を駆動するためのデータ信号線及び走査信号線にて発光素子を駆動することができる。このことは、データドライバ及びゲートドライバ等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、データ信号線及び走査信号線を増加することなく、光変調素子及び発光素子の各表示を行なうことができる。
【００２９】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができる。
【００３０】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子を駆動するスイッチング素子である光変調素子用トランジスタのドレイン電極が、上記電圧電流変換手段としての発光素子用トランジスタのゲート電極に接続され、該ゲート電極に上記データ線信号が供給されることによって、上記発光素子に駆動電流が流れるように、上記発光素子が上記発光素子用トランジスタのドレイン電極またはソース電極に接続されていることを特徴としている。
【００３１】
すなわち、発光素子は、一般的に、電流によって駆動される。一方、光変調素子を駆動するスイッチング素子である光変調素子用トランジスタのドレイン電極には、一般的に電圧が印加される。
【００３２】
そこで、本発明では、ドレイン電極を電圧電流変換手段に接続し、この電圧電流変換手段にて電圧を電流に変換することによって、確実に発光素子を発光させることができる。
【００３３】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧は、光変調素子の駆動電圧よりも大きいことを特徴としている。
【００３４】
上記の発明によれば、発光素子を駆動するための上記発光素子用トランジスタの閾値電圧は、光変調素子の駆動電圧よりも大きい。したがって、光変調素子を駆動するときには、発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さい駆動電圧をデータ線信号に印加する一方、発光素子を駆動するときには発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きい駆動電圧をデータ線信号に印加することによって、発光素子も発光させることができる。
【００３５】
すなわち、本発明では、発光素子の発光素子用トランジスタの閾値電圧を制御することによって、反射型表示と発光型表示とが容易に選択できる。この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つの走査信号線及びデータ信号線にて光変調素子及び発光素子を駆動することができる。
【００３６】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さくする一方、上記発光素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きくすることを特徴としている。
【００３７】
上記の発明によれば、光変調素子を駆動するときには、発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さい駆動電圧をデータ線信号に印加する一方、発光素子を駆動するときには発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きい駆動電圧をデータ線信号に印加することによって、発光素子も発光させることができる。
【００３８】
この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つの走査信号線及びデータ信号線にて光変調素子及び発光素子を駆動することができる。
【００３９】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、光変調素子の特性がノーマリーホワイトであることを特徴としている。
【００４０】
すなわち、前述の発明では、発光素子を駆動するときには光変調素子も駆動することになる。したがって、両者が駆動されるので、光変調素子の駆動時における表示状態が白表示であれば、光変調素子の白表示と発光素子の発光表示とにより、１画素におけるコントラストが低下する。
【００４１】
この点、本発明では、光変調素子の特性がノーマリーホワイトとなっている。このことは、光変調素子に電圧を印加しない状態においては、第１表示領域は白表示である一方、光変調素子に電圧を印加したときには、反射率がゼロとなって第１表示領域は黒表示となる。また、データ信号線からの光変調素子への電圧印加は大きくなるほど黒表示を行なう。
【００４２】
したがって、発光素子を駆動するときには、上述のように、光変調素子は駆動状態であり、しかもその表示は黒である。
【００４３】
この結果、発光素子の表示領域である第２表示領域の周りは黒表示となるので、発光素子を発光駆動することによるコントラストの低下を防止することができる。
【００４４】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、光変調素子は、液晶表示素子からなっていることを特徴としている。
【００４５】
上記の発明によれば、光変調素子は、液晶表示素子からなっている。したがって、容易に、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができる。
【００４６】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、外光反射性を有する画素電極が設けられ、かつこの画素電極に対向する対向電極が上記第２基板側における表示領域の全面に設けられるとともに、光変調素子による表示を行なうときには対向電極の電位に対して光変調素子が駆動される一方、発光素子により表示を行なうときには基準電極の電位に対して発光素子が駆動されることを特徴としている。
【００４７】
すなわち、液晶表示素子の特性上、液晶表示素子は対向電極の電位に対して反転駆動つまり交流駆動する必要がある。一方、発光素子は、上述したように、電流による非反転駆動つまり直流駆動すれば足りる。
【００４８】
この点、上記の発明によれば、光変調素子による表示を行なうときには対向電極の電位に対して光変調素子が駆動される一方、発光素子により表示を行なうときには基準電極の電位に対して発光素子が駆動される。
【００４９】
したがって、光変調素子として液晶表示素子を用いた場合に、確実かつ適切に光変調素子及び発光素子を駆動することができる。
【００５０】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子の特性がノーマリーホワイトであって、発光素子は、外光反射性を有する画素電極よりも後方側に設けられており、上記データ線信号の駆動電圧が、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きいときには第２表示領域にのみ表示が行なわれることを特徴としている。
【００５１】
上記の発明によれば、発光素子は、外光反射性を有する画素電極よりも後方側に設けられている。そして、発光素子が前方である表示面側に向けて自ら発光したときには第２表示領域にのみ表示が行なわれる。
【００５２】
したがって、発光素子を駆動するときには、光変調素子の画素電極がブラックマトリクスの役割をする。この結果、発光素子のコントラストの維持を図ることができる。
【００５３】
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記記載の表示装置を用いて、各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割し、各分割期間毎に光変調素子又は発光素子をＯＮ・ＯＦＦすることを特徴としている。
【００５４】
上記の発明によれば、上記の表示装置を駆動する場合には、１フィールドを複数に分割し、各分割期間毎に光変調素子又は発光素子をＯＮ・ＯＦＦすることにより、１フィールドにおける光変調素子又は発光素子のトータルＯＮ時間を制御することができるとともに、さらに、その点灯パターンの種類を多くしてかつそれらを効率的に駆動することができる。
【００５５】
また、このように、時間的に、光変調素子又は発光素子のＯＮ時間を制御することによって、映像信号の階調を表示することが可能となる。
【００５６】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り、かつ効率よく階調表示を行い得る表示装置の駆動方法を提供することができる。
【００５７】
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記記載の表示装置の駆動方法において、前記各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割することを特徴としている。
【００５８】
上記の発明によれば、１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１（＝２０）：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割する。
【００５９】
この結果、この分割方法によって、２ｎ個の階調を表示することができるとともに、走査線信号の選択回数を少なくして階調数を増加することができる。
【００６０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００６１】
本実施の形態の表示装置１は、図２に示すように、縦方向に複数設けられたデータ信号線としてのソースバスライン２ａ…と横方向に複数設けられた走査信号線としてのゲートバスライン３…とによって表示領域としての各表示画素１０…がマトリクス状に形成されている。
【００６２】
上記表示画素１０は、本実施の形態では、反射性を有する第１表示領域としての反射領域１１と透過性を有する第２表示領域としての透過領域１２とに分割されて形成されている。すなわち、図３に示すように、上記反射領域１１には、光変調素子としての反射型の液晶表示素子２０を構成するアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる画素電極２５が形成されており、これによって、外光４がこの画素電極２５に反射されるようになっている。
【００６３】
一方、画素電極２５の中央部には矩形の開口部２５ａが形成されており、この開口部２５ａが上記透過領域１２となっている。画素電極２５の開口部２５ａの下方つまり画素電極２５の後方には、透明絶縁層２４を介して発光素子としての有機ＥＬ(Electro Luminescence)発光素子４０が設けられており、この有機ＥＬ発光素子４０は、自ら表示光５を発光することにより、直接的に表示を行なう。すなわち、本実施の形態では、従来のように有機ＥＬ発光素子をバックライトやフロントライトとして使用するのではなく、有機ＥＬ発光素子４０が直接的な表示を行なうので、本実施の形態の表示装置１は、液晶表示素子２０にて構成される反射型液晶表示装置と有機ＥＬ発光素子４０にて構成される有機ＥＬ表示装置とが一体化された表示装置であるといえる。
【００６４】
上記の表示装置１は、同図に示すように、ガラス基板等の第１基板としての絶縁性基板２１上に光変調素子用トランジスタとしての液晶用薄膜トランジスタ素子（以下、「液晶用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子」という。）２２を有しており、これによって、各表示画素１０…がアクティブ駆動されるようになっている。この液晶用ＴＦＴ素子２２は、図２に示すように、前記ゲートバスライン３…及びソースバスライン２ａ…に接続され、ドレイン電極２２ａを通して画素電極２５に電圧を印加するためのスイッチング素子として機能する。なお、本実施の形態では、このスイッチング素子として液晶用ＴＦＴ素子２２を使用しているが、必ずしもこれに限らず、例えば、液晶用ＭＩＭ（Metal Insulator Metal)素子であってもよい。
【００６５】
一方、上記液晶表示素子２０のドレイン電極２２ａは、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するための電圧電流変換手段及び発光素子用トランジスタとしてのＥＬ用薄膜トランジスタ素子（以下、「ＥＬ用ＴＦＴ素子」という。）４２のゲート電極４２ａに接続されている。また、このＥＬ用ＴＦＴ素子４２のソース側には、電流供給ライン２ｂが接続されており、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２がＯＮすることによって、供給電圧Ｖｄｄにより電流供給ライン２ｂ及びＥＬ用ＴＦＴ素子４２のドレイン電極４２ａを通して有機ＥＬ発光素子４０の有機ＥＬ層４１に駆動電流が流れて有機ＥＬ層４１が発光するようになっている。なお、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の駆動回路については後で詳述する。
【００６６】
ここで、上記表示装置１の構成についてより詳細に説明すべく製造方法の説明を兼ねて、図２及び図３に基づいて以下に説明する。
【００６７】
先ず、図３に示すように、ガラス基板等の絶縁性基板２１上に液晶用ＴＦＴ素子２２を形成する。このとき、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２も同時に形成される。次いで、感光性のアクリル樹脂により平坦化膜２３を例えば２μｍの厚みに形成した後、有機ＥＬ発光素子４０を構成する反射性の陽極４３をスパッタリング法によりクロム（Ｃｒ）にて２０００Åの厚みに形成する。さらに、スパッタリング法により二酸化珪素（ＳｉＯ２）を２０００Åの厚みに形成し、所定形状となるようにエッチングを行なうことにより絶縁層４４を形成する。
【００６８】
続いて、蒸着法により発光層である有機ＥＬ層４１を形成する。有機ＥＬ層４１は、マスク蒸着により赤・緑・青の発光材料を各々の表示画素１０…に対応させて形成する。次いで、電子を効率よく有機ＥＬ層４１へ注入するため蒸着法によりマグネシウムと銀との図示しない合金を１００Åの厚みに形成した後、透明性を有する陰極４５としてスパッタリング法によりインジウム−亜鉛の酸化物（ＩＺＯ）を２０００Åの厚みで形成する。次いで、スパッタリング法により透明絶縁層２４として五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を７０００Åの厚みで形成した後、液晶表示素子２０を構成する液晶層２６を駆動するための反射性を有する画素電極２５をアルミニウム（Ａｌ）により形成する。
【００６９】
一方、他方のガラス基板等の第２基板としての透明の絶縁性基板２９上には、カラーフィルタ層２８とインジウム−スズの酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）からなる対向電極２７とを順に形成する。
【００７０】
次に、液晶分子を絶縁性基板２９に対して垂直に配向させる性質を有する図示しない配向膜（商品名「ＪＡＬＳ２０４（日本合成ゴム社製）」）をスピンコート法により塗布した後焼成して形成する。
【００７１】
次いで、有機ＥＬ発光素子４０を形成した部分以外の領域にのみ露光するように開口部を形成した図示しないマスクを介して、絶縁性基板２１側の成形基板に紫外光を照射する。一方、絶縁性基板２９側の成形基板に対しても、絶縁性基板２１と貼り合せた場合に、有機ＥＬ発光素子４０と対向する部分以外の領域に紫外光を照射する。これら２枚の成形基板をラビングすることにより図示しない配向膜に一軸配向処理を施した後、シール樹脂を介して貼り合せた後、誘電異方性が正で△ｎが０．０６の液晶材料（メルク社製）を注入して液晶表示素子２０を作成する。さらに、絶縁性基板２９の表面に、位相差板３１と偏光板３２とを順に貼り付けることにより、表示装置１が完成する。なお、位相差板３１の位相差はλ＝５５０ｎｍの光に対して１／４となるものを用いた。
【００７２】
次に、上記構成の表示装置１を駆動するための駆動回路について説明する。
【００７３】
図４に示すように、表示装置１には、データ線信号を順に送るためのソースドライバ６がソースバスライン２ａ…に接続されており、表示画素１０…を選択するゲートドライバ７はゲートバスライン３…に接続されている。また、１つの表示画素１０内の表示回路は、光変調素子である液晶表示素子２０と発光素子である有機ＥＬ発光素子４０とによって構成されている。
【００７４】
これら液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０は、それぞれ表示装置１の表示領域内に、マトリクス状に並べられ、液晶表示素子２０の対向電極２７、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２の電流供給ライン２ｂ、及び有機ＥＬ発光素子４０の基準電極としての陰極４５が、それぞれ液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０毎に共通に接続されている。
【００７５】
上記構成の表示装置１における１画素分の回路構成は、図１にも示すように、液晶用ＴＦＴ素子２２のゲート電極がゲートバスライン３に接続され、ソースバスライン２ａが液晶用ＴＦＴ素子２２のソース電極に接続されている。また、液晶用ＴＦＴ素子２２のドレイン電極２２ａは、液晶表示素子２０と、液晶補助容量３５と、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のゲート電極とに接続している。また、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のソース電極は電流供給ライン２ｂに接続し、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のドレイン電極は有機ＥＬ発光素子４０の陽極４３に接続している。なお、上記の構成では、有機ＥＬ発光素子４０はＥＬ用ＴＦＴ素子４２のドレイン側に設けられているが、必ずしもこれに限らず、例えば、図５に示すように、有機ＥＬ発光素子４０のソース側に設けることも可能である。
【００７６】
このように構成された表示装置１の駆動回路では、ゲートバスライン３…からの走査線信号により液晶用ＴＦＴ素子２２が駆動してソースバスライン２ａ…の信号を切替える。そして、データ線信号がＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい場合には、有機ＥＬ発光素子４０は発光せずに液晶表示素子２０のみが反応し、反射型表示は明表示から暗表示を行なう。また、データ線信号がＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも大きい場合には、液晶表示素子２０は暗表示を行なっているとともに、データ線信号によりＥＬ用ＴＦＴ素子４２のドレイン電流が変化し、有機ＥＬ発光素子４０の発光量を調整して発光型表示を行なう。なお、有機ＥＬ発光素子４０の発光量の調整は、供給電圧Ｖｄｄを調整することによっても行なうことができる。
【００７７】
上記表示装置１の駆動方法について詳述する。
【００７８】
図６に示すように、ゲートバスライン３…からの走査線信号Ｖｇは選択時に電圧を高くして液晶用ＴＦＴ素子２２をＯＮ状態にする一方、非選択時には電圧を低くすることにより液晶用ＴＦＴ素子２２をＯＦＦ状態にする。また、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは反射型表示のときはＣＯＭ信号Ｖｃｏｍに対して反転駆動を行なっており、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍとの差分の信号が反射光量を調整して表示を行なう。
【００７９】
このとき、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を超えていないため、有機ＥＬ発光素子４０には電流が流れず発光表示は行なわれない。一方、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号ＶｓがＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を超えると有機ＥＬ発光素子４０に電流が流れて発光表示を行なう。
【００８０】
発光型表示のときは、ＧＮＤに対する信号値で発光量が制御されるためソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは反転駆動を行なっていない。
【００８１】
また、本実施の形態では、液晶表示素子２０はノーマリーホワイト型液晶を用いている。このため、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍとソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓとの差分が大きいと、暗表示を行なうので、反射型表示部分は外光４を反射せず発光型表示を行なうことができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、液晶表示素子２０の焼付きを防止するために、発光表示を行なっているときでも、対向電極２７となるＣＯＭ信号Ｖｃｏｍは液晶表示素子２０に対して交流駆動を行なうことにより焼付きを防止している。
【００８３】
一方、図７に示すように、データ線信号ＶｓがＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい範囲では外光４を利用して液晶表示素子２０による反射型表示となる。また、この範囲では、ノーマリーホワイト型液晶を用いることにより反射量が大きい明表示から反射量の小さい暗表示に変化するが、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２はＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）以下のため、有機ＥＬ発光素子４０による発光はない。
【００８４】
一方、データ線信号Ｖｓが大きくなりＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも大きくなると、有機ＥＬ発光素子４０に電流が流れて発光型表示となり、データ線信号ＶｓによりＥＬ用ＴＦＴ素子４２の特性に応じて発光量が変化する。この場合、液晶表示素子２０は暗表示しているため、外光４による反射はなく、有機ＥＬ発光素子４０の発光だけで表示を行なう。
【００８５】
なお、本実施の形態では、電圧電流変換手段として１個のＥＬ用ＴＦＴ素子４２にて構成しているが、必ずしもこれに限らない。すなわち、図８に示すように、表示装置１の面内バラツキを抑えるために、２素子以上でも良く、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓにより動作電圧の閾値制御及び発光量の制御ができる構成であれば良い。
【００８６】
このように、本実施の形態の表示装置１では、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０はいずれも絶縁性基板２１と絶縁性基板２９との間に設けられているので、表示装置１の厚さを薄くすることができる。
【００８７】
また、有機ＥＬ発光素子４０は前方に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、有機ＥＬ発光素子４０をバックライトやフロントライトとして使用するものではない。したがって、光の利用効率を高めることができる。
【００８８】
ところで、各表示画素１０…毎に、液晶表示素子２０と有機ＥＬ発光素子４０とを併設した場合に、一般的には、その駆動回路として液晶表示素子用駆動回路と有機ＥＬ発光素子駆動回路との両方が必要であり、回路構成が複雑となることが予想される。
【００８９】
しかし、本実施の形態では、マトリクス状に配された上記各表示画素１０…を、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０にて駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…が互いに共用されている。したがって、液晶表示素子２０を駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…にて有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。このことは、ソースドライバ６及びゲートドライバ７等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、ソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…を増加することなく、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の各表示を行なうことができる。
【００９０】
したがって、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を表示画素１０内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置１を提供することができる。
【００９１】
また、本実施の形態の表示装置１では、液晶表示素子２０へのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…に駆動信号を印加することにより、有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。したがって、液晶表示素子２０を駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…にて有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。このことは、ソースドライバ６及びゲートドライバ７等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、ソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…を増加することなく、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の各表示を行なうことができる。
【００９２】
したがって、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を１つの表示画素１０内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置１を提供することができる。
【００９３】
ところで、有機ＥＬ発光素子４０は、一般的に、電流によって駆動される。一方、液晶表示素子２０を駆動するスイッチング素子である液晶用ＴＦＴ素子２２のドレイン電極２２ａには、一般的に電圧が印加される。
【００９４】
そこで、本実施の形態では、液晶用ＴＦＴ素子２２のドレイン電極２２ａをＥＬ用ＴＦＴ素子４２に接続し、このＥＬ用ＴＦＴ素子４２にて電圧を電流に変換することによって、確実に有機ＥＬ発光素子４０を発光させることができる。
【００９５】
また、本実施の形態の表示装置１では、電圧電流変換手段はＥＬ用ＴＦＴ素子４２からなる。また、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するためのＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）は、液晶表示素子２０の駆動電圧よりも大きい。したがって、液晶表示素子２０を駆動するときには、ＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい駆動電圧をデータ線信号Ｖｓに印加する一方、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときにはＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも大きい駆動電圧をデータ線信号Ｖｓに印加することによって、有機ＥＬ発光素子４０も発光させることができる。
【００９６】
すなわち、本実施の形態では、ＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を制御することによって、反射型表示と発光型表示とが容易に選択できる。この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つのゲートバスライン３…及びソースバスライン２ａ…にて液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。
【００９７】
また、本実施の形態の表示装置１では、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＯＮ動作領域と液晶表示素子２０を駆動するための液晶用ＴＦＴ素子２２のＯＮ動作領域とは、ＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）によって振り分けられている。したがって、液晶表示素子２０を駆動するときには、ＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい駆動電圧をデータ線信号Ｖｓに印加する一方、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときにはＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも大きい駆動電圧をデータ線信号Ｖｓに印加することによって、有機ＥＬ発光素子４０も発光させることができる。
【００９８】
この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つのゲートバスライン３…及びソースバスライン２ａ…にて液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。
【００９９】
また、本実施の形態では、液晶表示素子２０の特性がノーマリーホワイトとなっている。このことは、液晶表示素子２０に電圧を印加しない状態においては、反射領域１１は白表示である一方、液晶表示素子２０に電圧を印加したときには、反射率がゼロとなって反射領域１１は黒表示となる。また、ソースバスライン２ａ…からの液晶表示素子２０への電圧印加は大きくなるほど黒表示を行なう。したがって、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときには、上述のように、液晶表示素子２０は駆動状態であり、しかもその表示は黒である。
【０１００】
この結果、有機ＥＬ発光素子４０の表示領域である透過領域１２の周りは黒表示となるので、有機ＥＬ発光素子４０を発光駆動することによるコントラストの低下を防止することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態の表示装置１では、光変調素子は、液晶表示素子２０からなっている。したがって、従来の反射型の液晶表示素子を改良することにより、容易に、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を１つの表示画素１０内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置１を提供することができる。
【０１０２】
ここで、液晶用ＴＦＴ素子２２の特性上、液晶表示素子２０は対向電極２７の電位に対して反転駆動つまり交流駆動する必要がある。一方、有機ＥＬ発光素子４０は、上述したように、電流による非反転駆動つまり直流駆動すれば足りる。
【０１０３】
この点、本実施の形態の表示装置１では、外光反射性を有する画素電極２５が設けられ、かつこの画素電極２５に対向する対向電極２７が対向基板側における表示画素１０の全面に設けられる。また、液晶表示素子２０による表示を行なうときには対向電極２７の電位に対して反転駆動される一方、有機ＥＬ発光素子４０により表示を行なうときには陰極４５の電位つまりＧＮＤ電位に対して非反転駆動される。
【０１０４】
したがって、光変調素子として液晶表示素子２０を用いた場合には、確実かつ適切に液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。
【０１０５】
また、本実施の形態の表示装置１では、有機ＥＬ発光素子４０は、外光反射性を有する画素電極２５よりも後方側に設けられている。そして、有機ＥＬ発光素子４０が前方に向けて自ら発光したときには透過領域１２にのみ表示が行なわれ、画素電極２５が存在する反射領域１１では光は非透過となる。
【０１０６】
したがって、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときには、液晶表示素子２０の画素電極２５がブラックマトリクスの役割をする。したがって、有機ＥＬ発光素子４０のコントラストの維持を図ることができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、光変調素子として反射型の液晶表示素子２０を使用したが、必ずしもこれに限らず、例えば、ミラー等を使って光の反射量を変化させて表示することができる表示素子を用いても良い。また、電気泳動型ディスプレイ、ツイストボール型ディスプレイ、微細なプリズムフィルムを用いた反射型ディスプレイ、デジタルミラーデバイス等の光変調素子を用いることが可能である。
【０１０８】
また、発光素子として、本実施の形態では、有機ＥＬ発光素子４０を用いたが、必ずしもこれに限らず、例えば、無機ＥＬ発光素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode) 等の発光輝度が可変の素子であれば適用が可能である。また、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ等の発光素子を用いることも可能である。
【０１０９】
さらに、本実施の形態では、有機ＥＬ発光素子４０が画素電極２５の後方に設けられている場合についての駆動回路について説明したが、必ずしもこれに限らず、有機ＥＬ発光素子４０が液晶層２６と同層に設けられている場合についても、本実施の形態で説明した駆動回路は適用可能である。
【０１１０】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、前記実施の形態１で述べた各種の特徴点については、本実施の形態についても適応することができる。
【０１１１】
前述したように、液晶表示装置と有機ＥＬ表示装置とでは、それぞれ薄型、軽量といった特徴を持つとともに、明るい場所では反射型液晶表示装置が消費電力には有効である一方、暗い場所では光利用効率及び形状から有機ＥＬ表示装置が有効である。したがって、１枚の基板上に液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを形成することによって、それぞれの欠点を補い、様々な環境下で最適な表示を行なうことが考えられる。
【０１１２】
しかしながら、前記の表示装置１において、１枚の基板上に液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを単純に形成すると、基板内の配線や駆動回路が複雑になり、製造時の歩留まりやコスト等が問題となる。
【０１１３】
そこで、上記の表示装置１では、前記実施の形態１における図４の構成にすることにより、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の駆動について、信号ライン及び走査信号線であるゲートバスライン３…及び信号ライン及びデータ信号線であるソースバスライン２ａ…を共有することによって、上記の問題を解決している。
【０１１４】
本実施の形態では、この表示装置１の駆動回路における駆動方法について、前記実施の形態１とは別の方法について詳述する。なお、駆動回路は、図１に示すものと同じである。
【０１１５】
まず、１つの表示画素１０における映像信号の単位時間である１フィールドは、図９（ａ）に示すように、１Ｔとして表される。
【０１１６】
本実施の形態では、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、上記ゲートバスライン３…からの走査線信号Ｖｇは、選択時に電圧を高くして図１に示す液晶用ＴＦＴ素子２２をＯＮ状態にする一方、非選択時には電圧を低くすることにより液晶用ＴＦＴ素子２２をＯＦＦ状態にする。
【０１１７】
また、走査線信号Ｖｇは、１フィールドＴの間に複数回選択されてＯＮ状態としている。また、その走査線信号Ｖｇの選択の時間間隔は、等間隔にはせず、２のべき乗の間隔となっている。すなわち、同図（ｂ）においては、１フィールドＴを、２０：２１：２２となるように分割している。この結果、１フィールドＴは、（１／７）Ｔ、（２／７）Ｔ、（４／７）Ｔの各間隔となっている。なお、時間間隔を等間隔にしても駆動には問題はないが、２のべき乗の間隔とすることによって、走査線信号Ｖｇの選択回数を少なくして階調数を増すことができる。すなわち、このように、１フィールドＴを例えば２０：２１：２２に分けて各分割部分を個別に点灯状態とすることにより、１フィールドＴ内でのトータル点灯時間を考えた場合に８種類の階調を表すことができるものとなる。
【０１１８】
なお、本実施の形態では、１フィールドＴの間に、例えば３回の走査線信号ＶｇをＯＮ状態とすることによって８種類の階調を表すこととしているが、必ずしもこれに限らず、その回数を増すことによりさらに表示上の階調数を増すことができる。すなわち、一般的には、映像信号の単位時間である１フィールドＴを複数に分割する場合に、各分割幅が１（＝２０）：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割すればよい。これにより、２ｎ個の階調を表示することができる。また、走査線信号Ｖｇの選択回数を少なくして階調数を増加することができる。
【０１１９】
具体的な反射型表示及び発光表示の駆動方法について以下に説明する。
【０１２０】
まず、反射型表示を行なう場合には、図９（ｂ）に示すように、図１に示すソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍに対して反転駆動を行なっており、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍとの２値信号により反射光量を変化させている。また、３回の走査線信号Ｖｇ内でＯＮ、ＯＦＦを行ない、時間的に反射光量を調整して表示を行なう。すなわち、反射時間を増減することにより、反射光量を調整している。
【０１２１】
また、本実施の形態では、液晶表示素子２０はノーマリーホワイト型液晶を用いているため、図９（ｂ）に示す駆動信号では、期間（４／７）Ｔ及び期間（１／７）Ｔのとき明状態となっている一方、期間（２／７）Ｔでは暗状態となっており、第１フィールド及び第２フィールドのいずれも第５階調目を表示していることになる。すなわち、例えば、期間（２／７）Ｔでは、ＣＯＭ信号ＶｃｏｍがＯＮ状態である一方、データ線信号ＶｓはＯＦＦ状態である。この結果、液晶表示素子２０には電圧が印加された状態となるので、期間（２／７）Ｔでは暗状態となる。
【０１２２】
このとき、上記ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは、図１に示すＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を超えていないため、有機ＥＬ発光素子４０には電流が流れず発光表示は行なわれない。
【０１２３】
一方、発光表示を行なうときは、図９（ｃ）に示すように、上記ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）を超えることにより有機ＥＬ発光素子４０に電流が流れて発光表示を行なう。また、ＥＬ用ＴＦＴ素子４２のＥＬ用閾値電圧Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ）よりも小さい場合には、発光を行なわない。
【０１２４】
本実施の形態では、１フィールドＴの間に３回走査線信号ＶｇをＯＮ状態にし、３回の走査線信号Ｖｇ内で有機ＥＬ発光素子４０のＯＮ、ＯＦＦを行ない、前記液晶表示素子２０と同様に、時間的に発光光量を調整して表示を行なう。具体的には、図９（ｃ）に示すように、期間（４／７）Ｔ及び（１／７）ＴのときＯＮ状態となっている一方、期間（２／７）ＴではＯＦＦ状態となっており、第１フィールド及び第２フィールドのいずれも第５階調目を表示していることになる。
【０１２５】
ここで、発光表示のときは、ＧＮＤに対する信号にて発光のＯＮ、ＯＦＦが制御されるため、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍは一定にしておりかつソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓは反転駆動を行なっていない。また、本実施の形態では、液晶表示素子２０は、上述のように、ノーマリーホワイト型液晶を用いている。したがって、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍとソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓとの差分は常に大きな値となるので、液晶は常に暗表示となり、反射型表示部分は外光４を反射することなく発光型表示を行なうことができる。
【０１２６】
また、本実施の形態では、発光表示を行なっている場合には、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍを一定にしてソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓを変化させている。したがって、有機ＥＬ発光素子４０のＯＮ、ＯＦＦを行なうことによって、ＣＯＭ信号Ｖｃｏｍに対して液晶表示素子２０には交流駆動が行なわれており、焼き付きを防止している。
【０１２７】
なお、本実施の形態では、電圧電流変換手段として１個のＥＬ用ＴＦＴ素子４２にて構成しているが、必ずしもこれに限らない。すなわち、図８に示すように、表示装置１の面内バラツキを抑えるために、２素子以上でも良く、ソースバスライン２ａ…からのデータ線信号Ｖｓにより動作電圧の閾値制御ができる構成であれば良い。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態では、マトリックス状に配された上記各表示画素１０…を、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０にて駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…が互いに共用されている。
【０１２９】
また、本実施の形態の表示装置１では、液晶表示素子２０へのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…に駆動信号を印加することにより、有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。したがって、液晶表示素子２０を駆動するためのソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…にて有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。このことは、ソースドライバ６及びゲートドライバ７等の各ドライバを共通化したことにもなる。この結果、ソースバスライン２ａ…及びゲートバスライン３…を増加することなく、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０の各表示を行なうことができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態では、液晶表示素子２０の特性がノーマリーホワイトとなっている。このことは、液晶表示素子２０に電圧を印加しない状態においては、反射領域１１は白表示である一方、液晶表示素子２０に電圧を印加したときには、反射率がゼロとなって反射領域１１は黒表示となる。また、ソースバスライン２ａ…からの液晶表示素子２０への電圧印加は大きくなるほど黒表示を行なう。
【０１３１】
したがって、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときには、上述のように、液晶表示素子２０は駆動状態であり、しかもその表示は黒である。
【０１３２】
この結果、有機ＥＬ発光素子４０の表示領域である透過領域１２の周りは黒表示となるので、有機ＥＬ発光素子４０を発光駆動することによるコントラストの低下を防止することができる。
【０１３３】
また、本実施の形態の表示装置１では、光変調素子は液晶表示素子２０からなっている。この結果、液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を１つの表示画素１０内に形成することによって、液晶表示素子２０の長所である低消費電力化と有機ＥＬ発光素子４０の長所である高い光利用効率化が可能となる表示装置１を提供することができる。
【０１３４】
ここで、液晶用ＴＦＴ素子２２の特性上、液晶表示素子２０は対向電極２７の電位に対して反転駆動つまり交流駆動する必要がある。一方、有機ＥＬ発光素子４０は、上述したように、電流による非反転駆動つまり直流駆動すれば足りる。
【０１３５】
この点、本実施の形態の表示装置１では、外光反射性を有する画素電極２５が設けられ、かつこの画素電極２５に対向する対向電極２７が対向基板側における表示画素１０の全面に設けられる。また、液晶表示素子２０による表示を行なうときには、対向電極２７の電位に対して反転駆動される一方、有機ＥＬ発光素子４０により表示を行なうときには陰極４５の電位つまりＧＮＤ電位に対して非反転駆動される。
【０１３６】
したがって、光変調素子として液晶表示素子２０を用いた場合には、確実かつ適切に液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を駆動することができる。
【０１３７】
また、本実施の形態の表示装置１では、有機ＥＬ発光素子４０は、外光反射性を有する画素電極２５よりも後方側に設けられている。そして、有機ＥＬ発光素子４０が前方に向けられて自ら発光したときには透過領域１２にのみ表示が行なわれて、画素電極２５が存在する反射領域１１では光は非透過となる。
【０１３８】
したがって、有機ＥＬ発光素子４０を駆動するときには、液晶表示素子２０の画素電極２５がブラックマトリックスの役割をする。したがって、有機ＥＬ発光素子４０のコントラストの維持を図ることができる。
【０１３９】
また、本実施の形態の表示装置１の駆動方法では、各表示領域１０内における映像信号の単位時間である１フィールドＴを複数に分割し、各分割期間毎に液晶表示素子２０又は有機EL発光素子４０をＯＮ・ＯＦＦする。
【０１４０】
それゆえ、１フィールドＴにおける液晶表示素子２０又は有機ＥＬ発光素子４０のトータルＯＮ時間を制御することができるとともに、さらに、その点灯パターンの種類を多くしてかつそれらを効率的に駆動することができる。
【０１４１】
また、このように、時間的に、液晶表示素子２０又は有機ＥＬ発光素子４０のＯＮ時間を制御することによって、映像信号の階調を表示することが可能となる。
【０１４２】
したがって、２つの表示素子である液晶表示素子２０及び有機ＥＬ発光素子４０を表示領域１０内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り、かつ効率よく階調表示を行い得る表示装置１の駆動方法を提供することができる。
【０１４３】
また、本実施の形態の表示装置１の駆動方法では、各表示領域１０内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割する。
【０１４４】
すなわち、１フィールドＴを、２のべき乗の間隔に分割してその分割期間、つまり期間（４／７）Ｔ、期間（２／７）Ｔ、及び期間（１／７）Ｔ毎に、液晶表示素子２０又は有機ＥＬ発光素子４０をＯＮ状態とすることにより、１フィールドＴにおける液晶表示素子２０又は有機ＥＬ発光素子４０のトータルＯＮ時間を制御することができるとともに、さらに、その点灯パターンの種類を多くしてかつそれらを効率的に駆動することができる。
【０１４５】
この結果、この分割方法によって、２ｎ個の階調を表示することができるとともに、走査線信号の選択回数を少なくして階調数を増加することができる。
【０１４６】
なお、本実施の形態では、有機ＥＬ発光素子４０が画素電極２５の後方に設けられている場合についての駆動回路について説明したが、必ずしもこれに限らず、有機ＥＬ発光素子４０が液晶層２６と同層に設けられている場合についても、本実施の形態で説明した駆動回路は適用可能である。
【０１４７】
また、上述した実施の形態では、光変調素子として反射型の液晶表示素子２０を使用したが、必ずしもこれに限らず、例えば、ミラー等を使って光の反射量をＯＮ、ＯＦＦさせて表示することができる表示素子を用いても良い。さらに、電気泳動型ディスプレイ、ツイストボール型ディスプレイ、微細なプリズムフィルムを用いた反射型ディスプレイ、デジタルミラーデバイス等の光変調素子を用いることが可能である。
【０１４８】
また、発光素子として、有機ＥＬ発光素子４０を用いたが、必ずしもこれに限らず、例えば無機ＥＬ発光素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光をＯＮ、ＯＦＦ制御が可能な素子であれば適用が可能である。さらに、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ等の発光素子を用いることも可能である。
【０１４９】
また、上述した実施の形態に記載された絶縁基板２９は、必ずしも硬質のものではなく、フィルム上のものであってもよい。
【０１５０】
さらに、上記の実施の形態では、液晶表示素子２０を駆動するスイッチング素子として液晶用ＴＦＴ素子２２を使用しているが、必ずしもこれに限らず、例えば液晶用ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子を使用することも可能である。
【０１５１】
【発明の効果】
本発明の表示装置は、以上のように、表示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる第１表示領域と、発光素子が直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第２表示領域とが併設されている一方、互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられ、発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変換手段が設けられているとともに、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための複数のデータ信号線及び各走査信号線が格子状に設けられ、上記走査信号線からの走査線信号によって選択された非発光表示素子に与えられるデータ信号線からのデータ線信号が、上記電圧電流変換手段にも与えられることによって、発光素子に流れる電流が変化し、上記発光素子の発光量が調整されるものである。
【０１５２】
それゆえ、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられているので、表示装置の厚さを薄くすることができる。また、発光素子は前方に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、発光素子をバックライトやフロントライトとして使用するものではない。したがって、光の利用効率を高めることができる。
【０１５３】
また、本発明では、マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための各データ信号線及び各走査信号線に駆動信号を印加することにより、発光素子が駆動可能となっている。したがって、光変調素子を駆動するためのデータ信号線及び走査信号線にて発光素子を駆動することができる。この結果、データ信号線及び走査信号線を増加することなく、光変調素子及び発光素子の各表示を行なうことができる。
【０１５４】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１５５】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変換手段が設けられるとともに、光変調素子を駆動するスイッチング素子である光変調素子用トランジスタのドレイン電極が、上記電圧電流変換手段としての発光素子用トランジスタのゲート電極に接続され、該ゲート電極に上記データ線信号が供給されることによって、上記発光素子に駆動電流が流れるように、上記発光素子が上記発光素子用トランジスタのドレイン電極またはソース電極に接続されているものである。
【０１５６】
それゆえ、ドレイン電極を電圧電流変換手段に接続し、この電圧電流変換手段にて電圧を電流に変換することによって、確実に発光素子を発光させることができるという効果を奏する。
【０１５７】
本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧は、光変調素子の駆動電圧よりも大きいものである。
【０１５８】
それゆえ、光変調素子を駆動するときには、発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さい駆動電圧をデータ線信号に印加する一方、発光素子を駆動するときには発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きい駆動電圧をデータ線信号に印加することによって、発光素子も発光させることができる。すなわち、本発明では、発光素子の発光素子用トランジスタの閾値電圧を制御することによって、反射型表示と発光型表示とが容易に選択できる。この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つの走査信号線及びデータ信号線にて光変調素子及び発光素子を駆動することができるという効果を奏する。
【０１５９】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも 小さくする一方、上記発光素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きくするものである。
【０１６０】
それゆえ、光変調素子を駆動するときには、発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さい駆動電圧をデータ線信号に印加する一方、発光素子を駆動するときには発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きい駆動電圧をデータ線信号に印加することによって、発光素子も発光させることができる。
【０１６１】
この結果、確実に回路構成が複雑になるのを防止して、一つの走査信号線及びデータ信号線にて光変調素子及び発光素子を駆動することができるという効果を奏する。
【０１６２】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、光変調素子の特性がノーマリーホワイトであることを特徴としている。
【０１６３】
それゆえ、発光素子を駆動するときには、上述のように、光変調素子は駆動状態であり、しかもその表示は黒である。
【０１６４】
この結果、発光素子の表示領域である第２表示領域の周りは黒表示となるので、発光素子を発光駆動することによるコントラストの低下を防止することができるという効果を奏する。
【０１６５】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、光変調素子は、液晶表示素子からなっているものである。
【０１６６】
それゆえ、容易に、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り得る表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１６７】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、外光反射性を有する画素電極が設けられ、かつこの画素電極に対向する対向電極が上記第２基板側における表示領域の全面に設けられるとともに、光変調素子による表示を行なうときには対向電極の電位に対して光変調素子が駆動される一方、発光素子により表示を行なうときには基準電極の電位に対して発光素子が駆動されるものである。
【０１６８】
したがって、光変調素子として液晶表示素子を用いた場合に、確実かつ適切に光変調素子及び発光素子を駆動することができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、上記光変調素子の特性がノーマリーホワイトであって、発光素子は、外光反射性を有する画素電極よりも後方側に設けられており、上記データ線信号の駆動電圧が、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きいときには第２表示領域にのみ表示が行なわれるものである。
【０１７０】
それゆえ、発光素子を駆動するときには、光変調素子の画素電極がブラックマトリクスの役割をする。この結果、発光素子のコントラストの維持を図ることができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記記載の表示装置を用いて、各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割し、各分割期間毎に光変調素子又は発光素子をＯＮ・ＯＦＦする方法である。
【０１７２】
それゆえ、１フィールドにおける光変調素子又は発光素子のトータルＯＮ時間を制御することができるとともに、さらに、その点灯パターンの種類を多くしてかつそれらを効率的に駆動することができる。
【０１７３】
また、このように、時間的に、光変調素子又は発光素子のＯＮ時間を制御することによって、映像信号の階調を表示することが可能となる。
【０１７４】
したがって、２つの表示素子を表示領域内に形成したときに、回路構成が複雑になるのを防止し、製造時の歩留まりやコスト低減を図り、かつ効率よく階調表示を行い得る表示装置の駆動方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明の表示装置の駆動方法は、上記記載の表示装置の駆動方法において、前記各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割する方法である。
【０１７６】
それゆえ、この分割方法によって、２ｎ個の階調を表示することができるとともに、走査線信号の選択回数を少なくして階調数を増加することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における表示装置の実施の一形態を示すものであり、１画素分の回路構成図である。
【図２】 上記表示装置における１画素分を示す平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 上記表示装置を示す全体構成図である。
【図５】 上記表示装置における１画素分の他の回路構成図である。
【図６】 上記表示装置の駆動時における信号波形図である。
【図７】 上記表示装置におけるデータ線信号による表示状態を、横軸にデータ線信号を示し、縦軸に反射型表示時の反射量及び発光型表示時の発光量を示した特性図である。
【図８】 電圧電流変換手段の他の構成を示す説明図である。
【図９】 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の表示装置における他の実施の一形態を示すものであり、表示装置の駆動時における信号波形図である。
【図１０】 従来の液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 表示装置
２ａ ソースバスライン（データ信号線）
２ｂ 電流供給ライン
３ ゲートバスライン（走査信号線）
４ 外光
５ 表示光
６ ソースドライバ
７ ゲートドライバ
１０ 表示画素（表示領域）
１１ 反射領域（第１表示領域）
１２ 透過領域（第２表示領域）
２０ 液晶表示素子（光変調素子）
２１ 絶縁性基板（第１基板）
２２ 液晶用ＴＦＴ素子（光変調素子用トランジスタ）
２２ａ ドレイン電極（光変調素子用トランジスタのドレイン電極）
２４ 透明絶縁層
２５ 画素電極
２５ａ 開口部
２６ 液晶層
２７ 対向電極
２９ 絶縁性基板（第２基板）
３１ 位相差板
３２ 偏光板
４０ 有機ＥＬ発光素子（発光素子）
４２ ＥＬ用ＴＦＴ素子（電圧電流変換手段、発光素子用トランジスタ）
４５ 陰極（基準電極）
Ｖｄｄ 供給電圧
Ｖｔｈ（ＬＣ） 液晶用閾値電圧
Ｖｔｈ（ＯＬＥＤ） ＥＬ用閾値電圧（発光素子の閾値電圧）
Ｖｓ データ線信号
Claims (10)
- 表示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる第１表示領域と、発光素子が直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第２表示領域とが併設されている一方、
互いに対向してなる第１基板と第２基板とを備え、上記光変調素子及び発光素子はいずれも上記第１基板と第２基板との間に設けられ、
発光素子を駆動すべく電圧を電流に変換する電圧電流変換手段が設けられているとともに、
マトリクス状に配された上記各表示領域を上記光変調素子にて駆動するための複数のデータ信号線及び走査信号線が格子状に設けられ、
上記走査信号線からの走査線信号によって選択された非発光表示素子に与えられるデータ信号線からのデータ線信号が、上記電圧電流変換手段にも与えられることによって、発光素子に流れる電流が変化し、上記発光素子の発光量が調整されることを特徴とする表示装置。 - 上記光変調素子を駆動するスイッチング素子である光変調素子用トランジスタのドレイン電極が、上記電圧電流変換手段としての発光素子用トランジスタのゲート電極に接続され、該ゲート電極に上記データ線信号が供給されることによって、上記発光素子に駆動電流が流れるように、上記発光素子が上記発光素子用トランジスタのドレイン電極またはソース電極に接続されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
- 上記発光素子用トランジスタの閾値電圧は、光変調素子の駆動電圧よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
- 上記光変調素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも小さくする一方、上記発光素子を駆動するときには、上記データ線信号の駆動電圧を上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きくすることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
- 上記光変調素子の特性がノーマリーホワイトであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
- 上記光変調素子は、液晶表示素子からなっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。
- 外光反射性を有する画素電極が設けられ、かつこの画素電極に対向する対向電極が上記第２基板側における表示領域の全面に設けられるとともに、
光変調素子による表示を行なうときには対向電極の電位に対して光変調素子が駆動される一方、発光素子により表示を行なうときには基準電極の電位に対して発光素子が駆動されることを特徴とする請求項６記載の表示装置。 - 上記光変調素子の特性がノーマリーホワイトであって、
発光素子は、外光反射性を有する画素電極よりも後方側に設けられており、上記データ線信号の駆動電圧が、上記発光素子用トランジスタの閾値電圧よりも大きいときには第２表示領域にのみ表示が行なわれることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。 - 請求項１から８のいずれか１項に記載の表示装置を用いて、各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割し、各分割期間毎に光変調素子又は発光素子をＯＮ・ＯＦＦすることを特徴とする表示装置の駆動方法。
- 前記各表示領域内における映像信号の単位時間である１フィールドを複数に分割する場合に、各分割幅が１：２１：２２：…：２ｎ（ｎは正の整数）の間隔となるように分割することを特徴とする請求項９記載の表示装置の駆動方法。
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