WO2003091977A1 - Driver circuit of el display panel - Google Patents

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WO2003091977A1
WO2003091977A1 PCT/JP2003/002535 JP0302535W WO03091977A1 WO 2003091977 A1 WO2003091977 A1 WO 2003091977A1 JP 0302535 W JP0302535 W JP 0302535W WO 03091977 A1 WO03091977 A1 WO 03091977A1
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transistor
pixel
signal line
present
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PCT/JP2003/002535
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Hiroshi Takahara
Hitoshi Tsuge
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Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a self-luminous display panel such as an EL display panel using an organic or inorganic electroluminescent (EL) element.
  • the present invention also relates to a drive circuit (IC) for these display panels.
  • the present invention relates to a driving method and a driving circuit of an EL display panel and an information display device using the same. Background art
  • an active matrix display device displays an image by arranging a large number of pixels in a matrix and controlling the light intensity for each pixel in accordance with a given video signal.
  • the transmittance of a pixel changes according to the voltage written to each pixel.
  • the emission luminance changes according to the current written to the pixel.
  • each pixel operates as a shutter and displays an image by turning on and off light from a backlight with a shutter as a pixel.
  • the organic EL display panel is a self-luminous type having a light emitting element in each pixel. Therefore, the organic EL display panel has advantages such as higher image visibility, no backlight, and faster response speed than the liquid crystal display panel.
  • the brightness of each light-emitting element (pixel) is controlled by the amount of current. In other words, if the light emitting element is a current driven type or a current controlled type, In this respect, the liquid crystal display panel is greatly different.
  • Organic EL display panels can also be configured in a simple matrix or active matrix system.
  • the former has a simple structure, but it is difficult to realize a large and high-definition display panel. But it is cheap. The latter can realize a large, high-definition display panel.
  • the control method is technically difficult and relatively expensive.
  • active matrix systems are being actively developed. In the active matrix method, a current flowing through a light emitting element provided in each pixel is controlled by a thin film transistor (transistor) provided inside the pixel.
  • FIG. 62 shows an equivalent circuit for one pixel of this display panel.
  • the pixel 16 includes an EL element 15 which is a light emitting element, a first transistor 11a, a second transistor 11b, and a storage capacitor 19.
  • the EL element 15 is an organic electroluminescent (EL) element.
  • the transistor 11a that supplies (controls) current to the EL element 15 is referred to as a driving transistor 11.
  • a transistor that operates as a switch such as the transistor lib in FIG. 62, is referred to as a switch transistor 11.
  • the organic EL element 15 is often referred to as an OLED (organic light emitting diode) because of its rectifying properties.
  • OLED organic light emitting diode
  • FIG. 62 a diode symbol is used as the EL element 15.
  • the EL element 15 in the present specification is not limited to an OLED, but may be any element whose luminance is controlled by the amount of current flowing through the element 15.
  • an inorganic EL element is exemplified.
  • Other examples include a white light emitting diode made of a semiconductor.
  • a general light emitting diode is exemplified.
  • a light emitting transistor may be used.
  • the EL element 15 Does not necessarily require rectification. It may be a bidirectional diode.
  • the EL element 15 in the present specification may be any of these.
  • (S) be V dd (power supply potential), and the power source (cathode) of EL element 15 is connected to ground potential (Vk).
  • the anode is connected to the drain terminal (D) of the transistor lib.
  • the gate terminal of the P-channel transistor 11a is connected to the gut signal line 17a, the source terminal is connected to the source signal line 18, and the drain terminal is connected to the storage capacitor 19 and the transistor 11a. Connected to gate terminal (G).
  • the gate signal line 17 a is selected, and a video signal representing luminance information is applied to the source signal line 18.
  • the transistor 11a is turned on, the storage capacitor 19 is charged or discharged, and the gate potential of the transistor 11b matches the potential of the video signal.
  • the gate signal line 17a is deselected, the transistor 11a is turned off and the transistor 11b is electrically disconnected from the source signal line 18.
  • the gate potential of the transistor 11a is stably held by the storage capacitor (capacitor) 19.
  • the current flowing to the EL element 15 via the transistor 11a is a value corresponding to the gate-source terminal voltage V gs of the transistor 11a, and the EL element 15 is supplied through the transistor 11a. Light emission continues at a luminance corresponding to the amount of current.
  • a liquid crystal display panel is not a self-luminous device, there is a problem that an image cannot be displayed unless a backlight is used. Since a predetermined thickness is required to form the backlight, there is a problem that the thickness of the display panel is increased. In addition, in order to perform color display on a liquid crystal display panel, it is necessary to use a color filter. Therefore, there was a problem that the light use efficiency was low. Another problem is that the color reproduction range is narrow. there were.
  • Organic EL display panels are constructed using low-temperature polysilicon transistor arrays.
  • the organic EL element emits light by current, there is a problem that when the characteristics of the transistor vary, display unevenness occurs.
  • the display unevenness can be reduced by adopting the configuration of the current programming method for the pixels.
  • a driver circuit of the current drive type is required.
  • variations occur in the transistor elements constituting the current output stage. For this reason, there is a problem in that the gradation output current from each output terminal varies, and good image display cannot be performed. Disclosure of the invention
  • a driver circuit of an EL display panel includes a plurality of transistors that output a unit current, and outputs an output current by changing the number of transistors. It is. It is also characterized by a multi-stage current mirror circuit. Transistors in which signal transfer is voltage transfer are formed densely, and signal transfer to and from the current mirror circuit group employs a current transfer configuration.
  • the reference current is supplied by a plurality of transistors.
  • a first aspect of the present invention provides a reference current generating means for generating a reference current
  • a first current source to which a reference current from the reference current generating means is input, and which outputs a first current corresponding to the reference current to a plurality of second current sources;
  • a third current source to which a second current output from the second current source is input, and which outputs a third current corresponding to the second current to a plurality of fourth current sources;
  • the fourth current source is a driver circuit of an EL display panel from which a number of unit current sources corresponding to the input image data are selected.
  • a plurality of current generating circuits each having a number of unit transistors corresponding to a power of 2,
  • a switch circuit connected to each of the current generating circuits
  • a control circuit for turning on and off the switch circuit in accordance with the input data
  • One end of the switch circuit is connected to the current generating circuit, and the other end is a driver circuit of an EL display panel connected to the internal wiring.
  • the unit transistor has a channel width W of 2 m or more and 9 ⁇ m or less
  • the driver circuit for an EL display panel according to the second aspect of the present invention wherein the size (W L) of the unit transistor is 4 square meters or more.
  • the unit transistor has a channel length L / channel width W of 2 or more
  • a power supply voltage to be used is not less than 2.5 (V) and not more than 9 (V).
  • a first output current circuit including a plurality of unit transistors through which a first unit current flows
  • a second output current circuit including a plurality of unit transistors for passing a second unit current; An output stage for adding and outputting an output current of the first output current circuit and an output current of the second output current circuit,
  • the first unit current is smaller than the second unit current, and the first output current circuit operates in a low gradation region and a high gradation region according to a gradation.
  • the second output current circuit operates in a high gradation region according to gradation, and when the second output current circuit operates, the first output current circuit outputs an output current in a high gradation region.
  • This is the driver circuit of the EL display panel whose value does not change.
  • a program current generating circuit having a plurality of unit transistors for each output terminal
  • a first transistor that generates a first reference current that defines a current flowing through the unit transistor
  • a gate terminal connected to the gate wiring, and a second and third transistor forming a current mirror circuit with the first transistor;
  • An EL display panel driver circuit in which a second reference current is supplied to the second and third transistors.
  • a program current generating circuit having a plurality of unit transistors for each output terminal
  • a plurality of first transistors forming a current mirror circuit with the unit transistor
  • a second transistor for generating a reference current flowing through the first transistor is a driver circuit for an EL display panel according to a sixth aspect of the present invention, wherein the reference current is branched into the plurality of first transistors and flows.
  • the outermost one of the reference current supply wiring groups arranged in the area is provided.
  • a ninth aspect of the present invention is a first substrate having a display region in which driving transistors are arranged in a matrix, and having an EL element formed in correspondence with the driving transistor,
  • a source driver IC for applying a program current or a voltage to the driving transistor
  • An EL display device including an anode wiring branched from the second wiring and supplying an anode voltage to pixels in the display area.
  • a tenth aspect of the present invention is the EL display device according to the ninth aspect of the present invention, wherein the first wiring has a light shielding function.
  • An eleventh aspect of the present invention provides a display area in which pixels having EL elements are formed in a matrix shape
  • a source driver circuit for supplying a program current to the driving transistor In the EL display device, the driving transistor is a P-channel transistor, and the transistor that generates a program current of the source driver circuit is an N-channel transistor.
  • an EL element a driving transistor for supplying a light emitting current to the EL element, a first switching element for forming a path between the driving transistor and the EL element, A display area in which a second switching element forming a path between the transistor for use and the source signal line is formed in a matrix,
  • a first gate driver circuit for controlling on / off of the first switching element
  • a source driver circuit for supplying a program current to the driving transistor
  • the driving transistor is a P-channel transistor
  • the transistor that generates a program current of the source driver circuit is an N-channel transistor.
  • a thirteenth aspect of the present invention provides an EL device
  • a P-channel driving transistor for supplying a light emitting current to the EL element
  • the switching transistor is turned on for two horizontal scanning periods during one frame period. 3 02535
  • FIG. 1 is a pixel configuration diagram of a display panel of the present invention.
  • FIG. 2 is a pixel configuration diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the display panel of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the display panel of the present invention.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a display device driving method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the method for manufacturing a display panel of the present invention.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 10 is a sectional view of the display panel of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the display panel of the present invention.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of a method for driving the display device of the present invention.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 27 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 28 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 29 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 30 is an explanatory diagram of a method for driving a display device of the present invention.
  • FIG. 31 is an explanatory diagram of a method for driving a display device of the present invention.
  • FIG. 32 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 33 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 34 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 35 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 36 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 37 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 38 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 39 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 40 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 41 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 42 is a pixel configuration diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 43 is a pixel configuration diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 44 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 45 is an explanatory diagram of a method for driving the display device of the present invention.
  • FIG. 46 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 47 is a pixel configuration diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 48 is a configuration diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 49 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 50 is a pixel configuration diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 51 is a pixel diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 52 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 53 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 54 is a pixel configuration diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 55 is an explanatory diagram of the driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 56 is an explanatory diagram of a driving method of the display device of the present invention.
  • FIG. 57 is an explanatory diagram of the mobile phone of the present invention.
  • FIG. 58 is an explanatory view of the viewfinder of the present invention.
  • FIG. 59 is an explanatory diagram of the video camera of the present invention.
  • FIG. 60 is an explanatory diagram of the digital camera of the present invention.
  • FIG. 61 is an explanatory diagram of a television (monitor) according to the present invention.
  • FIG. 62 is a pixel configuration diagram of a conventional display panel.
  • FIG. 63 is a functional block diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 64 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 65 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 66 is an explanatory diagram of a multistage current mirror circuit of a voltage transfer system.
  • FIG. 67 is an explanatory diagram of a current transfer type multi-stage current mirror circuit.
  • c 6 9 is an explanatory diagram of a driver circuit according to another embodiment of the present invention
  • c 7 0 is an explanatory diagram of a driver circuit according to another embodiment of the present invention
  • the present invention c Figure 7 1 is an explanatory diagram of a driver circuit in other embodiments
  • c 7 2 is an explanatory diagram of a driver circuit according to another embodiment of the present invention is an explanatory diagram of a conventional driver circuit.
  • FIG. 73 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 74 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 75 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 76 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 77 is an explanatory diagram of a control method of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 78 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 79 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 80 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 81 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 82 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 83 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 84 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 85 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 86 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 87 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 88 is an explanatory diagram of the driving method of the present invention.
  • FIG. 89 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 90 is an explanatory diagram of the driving method of the present invention.
  • FIG. 91 is a configuration diagram of an EL display device of the present invention.
  • FIG. 92 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 93 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 94 is an explanatory diagram of the driver circuit of the present invention.
  • FIG. 95 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 96 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 97 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 98 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 99 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 100 is a cross-sectional view of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 101 is a cross-sectional view of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 102 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 103 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 104 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 105 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 106 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 107 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 108 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 109 is a configuration diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 110 is an explanatory diagram of the source dryino IC of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of the gut driver circuit of the present invention.
  • FIG. 112 is a timing chart of the gate driver circuit of FIG.
  • FIG. 11 is a block diagram of a part of the gate driver circuit of the present invention.
  • FIG. 11 is a timing chart of the gate driver circuit of FIG.
  • FIG. 115 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 116 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 117 is an explanatory diagram of a drive circuit of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 118 is an explanatory diagram of the source dryino IC of the present invention.
  • FIG. 119 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 120 is an explanatory diagram of the source dryino IC of the present invention.
  • FIG. 121 is an explanatory diagram of a source dryino IC of the present invention.
  • FIG. 122 is an explanatory diagram of the source dryno IC of the present invention. 03 02535
  • FIG. 123 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 124 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 125 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 126 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 127 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 128 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 129 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 130 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 132 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 134 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 135 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 136 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 137 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 138 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 139 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 140 is an explanatory diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 141 is an explanatory diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 142 is an explanatory diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 144 is an explanatory diagram of the display panel of the present invention.
  • FIG. 144 is an explanatory diagram of a pixel configuration of a display panel of the present invention.
  • FIG. 144 is an explanatory diagram of a pixel configuration of a display panel of the present invention.
  • FIG. 146 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 147 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 148 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 149 is an explanatory diagram of the source dryino C of the present invention.
  • FIG. 150 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 151 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 152 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 153 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 154 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 155 is an explanatory diagram of the source dryino C of the present invention.
  • FIG. 156 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 157 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 158 is an explanatory diagram of the source dryino C of the present invention.
  • FIG. 159 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 150 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 161 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 162 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 163 is an explanatory diagram of the source dryino C of the present invention.
  • FIG. 164 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 165 is an explanatory diagram of the source line C of the present invention.
  • FIG. 158 is an explanatory diagram of the source dryino C of the present invention.
  • FIG. 159 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 150 is an explan
  • FIG. 166 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 167 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 168 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 169 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 170 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 171 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 172 is an explanatory diagram of the source dryino C of the present invention.
  • FIG. 173 is an explanatory diagram of the source driver C of the present invention.
  • FIG. 174 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 175 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 176 is an explanatory diagram of a drive circuit of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 177 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 178 is an explanatory diagram of the driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 179 is an explanatory diagram of a drive circuit of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 180 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 181 is an explanatory diagram of a driving method of an EL display device of the present invention.
  • FIG. 182 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 183 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 184 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 185 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 186 is an explanatory diagram of the driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 187 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 188 is an explanatory diagram of a drive circuit of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 189 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 190 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 191 is an explanatory diagram of a drive circuit of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 192 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 193 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 194 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 195 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 196 is an explanatory diagram of a drive circuit of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 197 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 198 is an explanatory diagram of a driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 199 is an explanatory diagram of a drive circuit of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 200 is an explanatory diagram of the driving method of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 201 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 202 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 203 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 204 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 205 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 206 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 207 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 208 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 209 is an explanatory diagram of the EL display device of the present invention.
  • FIG. 210 is an explanatory diagram of an EL display device of the present invention.
  • FIG. 211 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a source dry cell IC of the present invention.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of a source dry cell IC of the present invention.
  • FIG. 214 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 215 is an explanatory diagram of the source dryino IC of the present invention.
  • FIG. 216 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 217 is an explanatory diagram of the source dryino IC of the present invention.
  • FIG. 218 is an explanatory diagram of the source dryino IC of the present invention.
  • FIG. 219 is an explanatory diagram of the source dryino IC of the present invention.
  • FIG. 220 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 221 is an explanatory diagram of the display device
  • FIG. 222 is an explanatory diagram of the p display device of the present invention.
  • FIG. 223 is an explanatory diagram of the source driver IC of the present invention.
  • FIG. 224 is an explanatory diagram of the source dryno IC of the present invention.
  • FIG. 225 is an explanatory diagram of the source dryno IC of the present invention.
  • FIG. 226 is an explanatory diagram of the source dryno IC of the present invention.
  • FIG. 227 is an explanatory diagram of the display device of the present invention.
  • FIG. 228 is an explanatory diagram of the display device of the present invention.
  • Non-display pixel non-display area, non-lighting area
  • Display pixel display area, light-up area
  • circuit 1 counter (counting means)
  • Connection resin conductive resin, anisotropic conductive resin
  • Adhesive layer (connection layer, heat conductive layer, adhesion layer)
  • the thin film sealing film 111 and the like are shown sufficiently thick.
  • the sealing lid 85 is thinly illustrated.
  • the display panel of the present invention requires a phase film such as a circularly polarizing plate to prevent reflection.
  • it is omitted in each drawing of this specification.
  • the same number or locations marked in the symbols such as the still c having one or similar forms, materials, functions or operations, even without otherwise indicated the contents described in the drawings or the like, other embodiments such as Can be combined with For example, by adding a touch panel or the like to the display panel of FIG. 8, the information display device shown in FIGS.
  • a viewfinder used for a video camera (see Fig. 59) can also be constructed by attaching a magnifying lens 582. Further, the driving method of the present invention described with reference to FIGS. 4, 15, 18, 21, and 23 can be applied to any display device or display panel of the present invention.
  • the driving transistor 11 and the switching transistor 11 are described as thin film transistors, but are not limited thereto.
  • Thin-film diodes (TFD), ring diodes, etc. can also be used.
  • the transistor is not limited to a thin film element, but may be a transistor formed on a silicon wafer.
  • the substrate 71 may be formed of a silicon wafer.
  • FETs, MOS-FETs, MOS transistors, and bipolar transistors may be used. These are also basically thin film trucks. Nista.
  • a varistor, a thyristor, a ring diode, a photodiode, a phototransistor, a PLZT element, or the like may be used. That is, any of the transistor 11, the gate driver circuit 12, the source driver circuit 14, and the like of the present invention can be used.
  • an organic EL display panel is composed of an electron transport layer, a light emitting layer, and a hole transport layer on a glass plate 71 (array substrate) on which a transparent electrode 105 as a pixel electrode is formed.
  • At least one organic functional layer (EL layer) 15 and a metal electrode (reflective film) (force sword) 106 are laminated.
  • a positive voltage is applied to the anode (anode), which is a transparent electrode (pixel electrode) 105
  • a negative voltage is applied to a cathode (force source), which is a metal electrode (reflection electrode) 106. That is, the transparent electrode 105 and the like are applied.
  • the organic functional layer (EL layer) 15 emits light.
  • the metal electrode 106 it is preferable to use an electrode having a small work function such as lithium, silver, aluminum, magnesium, indium, copper, or an alloy of each of them. In particular, it is preferable to use, for example, an A 1 -Li alloy.
  • a conductive material having a large work function such as ITO or gold or the like can be used. When gold is used as the electrode material, the electrode becomes translucent. It should be noted that ITO may be another material such as IZO. This applies to the other pixel electrodes 105 as well.
  • a desiccant 107 is disposed in a space between the sealing lid 85 and the array substrate 71. This is because the organic EL film 15 is sensitive to humidity. The desiccant 107 absorbs the water permeating the sealant to prevent the organic EL film 15 from deteriorating.
  • FIG. 10 shows a configuration in which sealing is performed using a glass sealing lid 85.
  • a film may be a thin film, that is, a thin film sealing film
  • 1 1 1 may be used as the sealing film (thin film sealing film) 111.
  • the sealing film (thin film sealing film) 111 a film obtained by depositing DLC (diamond-like carbon) on a film of an electrolytic capacitor is exemplified. This film has extremely poor moisture permeability (high moisture-proof performance).
  • This film is used as the thin film sealing film 111.
  • a structure in which a DLC diamond-like film is directly deposited on the surface of the metal electrode 106 may be used.
  • a thin film sealing film may be formed by laminating a resin thin film and a metal thin film in multiple layers.
  • the thickness of the thin film is calculated as n ⁇ d (where n is the refractive index of the thin film, and when multiple thin films are stacked, the refractive index is integrated (calculating the n ⁇ d of each thin film).
  • D is the thin film When a plurality of thin films are laminated, the refractive index is calculated in total.)
  • the main emission wavelength of the EL element 15 By satisfying this condition, the light extraction efficiency from the EL element 15 becomes twice or more as compared with the case where it is sealed with a glass substrate. Further, an alloy, a mixture or a laminate of aluminum and silver may be formed.
  • thin film sealing a configuration in which the thin film sealing film 111 is used for sealing without using the sealing lid 85 is referred to as thin film sealing.
  • Light is extracted from the substrate 7 1 side.
  • bottom extraction see Fig. 10, the light extraction direction is the direction of the arrow in Fig. 10.
  • the thin film is sealed on the EL film after forming the EL film.
  • An aluminum electrode is formed as a force sword.
  • a resin layer as a buffer layer is formed on the aluminum film.
  • the buffer layer include organic materials such as acrylic and epoxy.
  • a film thickness of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less is suitable. More preferably, the film thickness is 2 m or more and 6 IX m or less.
  • a sealing film 74 is formed on the buffer film. Without a buffer film, the structure of the EL film collapses due to stress, resulting in streaking A fall occurs.
  • the thin film sealing film 111 is exemplified by DLC (diamond-like carbon) or a layer structure of an electric field capacitor (a structure in which a dielectric thin film and an aluminum thin film are alternately multilayer-deposited).
  • the thin film encapsulation in the case of “Refer to the upper extraction figure 11 and the light extraction direction is the direction of the arrow in FIG. 11” is as follows.
  • An Ag_Mg film serving as a force source (anode) is formed on the film 15 with a thickness of 20 ⁇ or more and 300 ⁇ .
  • a transparent electrode such as an ITO is formed to reduce the resistance.
  • a resin layer as a buffer layer is formed on the electrode film.
  • a thin film sealing film 111 is formed on this buffer film.
  • Half of the light generated from the organic EL layer 15 is reflected by the metal electrode 106, passes through the array substrate 71, and is emitted. However, the metal electrode 106 reflects external light to cause reflection, thereby lowering display contrast. To prevent this, a ⁇ / 4 phase plate 108 and a polarizing plate (polarizing film) 109 are arranged on the array substrate 71. These are generally called circularly polarizing plates (circularly polarizing sheets).
  • the reflective pixel is obtained by forming the pixel electrode 105 with aluminum, chromium, silver, or the like. Further, by providing a convex portion (or a concave and convex portion) on the surface of the pixel electrode 105, the interface with the organic EL layer 15 is widened, the light emitting area is increased, and the light emitting efficiency is improved.
  • a circularly polarizing plate is not required when a reflective film serving as a force source 106 (anode 105) is formed on a transparent electrode or when the reflectance can be reduced to 30% or less. This is because the reflection is greatly reduced. It is also desirable to reduce light interference.
  • the transistor 11 preferably employs an LDD (low doping drain) structure.
  • LDD low doping drain
  • an organic EL device (described in various abbreviations such as OEL, PEL, PLED, and OLED) 15 will be described as an example of an EL device, but the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention is also applied to EL elements.
  • the active matrix method used for organic EL display panels has two conditions: one is to select a specific pixel and provide necessary display information, and the other is to allow current to flow through the EL element for one frame period. Must be satisfied.
  • the first transistor 11 b is a switching transistor for selecting a pixel
  • the second transistor 11 a Is a driving transistor for supplying a current to the EL element (EL film) 15.
  • the on-state current of a transistor is extremely uniform if it is a single-crystal transistor, but it can be formed on an inexpensive glass substrate at a low temperature of 45.0 degrees C. or lower.
  • the threshold voltage of a crystal transistor varies within a range of ⁇ 0.2 V to 0.5 V. Therefore, the on-current flowing through the driving transistor 11a varies correspondingly, and the display becomes uneven. These irregularities occur not only due to variations in threshold voltage, but also due to transistor mobility, gate insulating film thickness, and the like. The characteristics also change due to the deterioration of the transistor 11. This phenomenon is not limited to low-temperature polysilicon technology.
  • transistors such as transistors using solid-phase (CGS) grown semiconductor films can be used. This also occurs in those that form Others also occur in organic transistors. It also occurs in amorphous silicon transistors.
  • the present invention described below is a configuration or system that can cope with these technologies and take measures.
  • a transistor formed by a low-temperature polysilicon technology will be mainly described.
  • the pixel structure of the EL display device of the present invention is formed by a plurality of transistors 11 each having at least four unit pixels and an EL element as shown in FIG.
  • the pixel electrode is configured to overlap with the source signal line. That is, an insulating film or a flattening film made of acryl material is formed on the source signal line 18 for insulation, and the pixel electrode 105 is formed on the insulating film.
  • a high aperture (HA) structure is called a high aperture (HA) structure. Unnecessary interference light is reduced, and a good light emission state can be expected.
  • the gate signal line (first scanning line) 1 1a is activated (an ON voltage is applied), so that the driving transistor 11a of the EL element 15 and the switching transistor 11c
  • the current value to be passed to the EL element 15 is passed from the source driver circuit 14.
  • the transistor lib generates a gate signal so that the gate and drain of the transistor 11a are short-circuited.
  • the line 17a opens when it becomes active (the ON voltage is applied), and the capacitor (capacitor, storage capacitor, additional capacitance) connected between the gut and the source of the transistor 11a is connected to the transistor 11a.
  • Store the gate voltage (or drain voltage) see (a) in Figure 3).
  • the size of the capacitor (storage capacity) 19 is preferably not less than 0.2 and not more than 213 F.
  • the size of the capacitor (storage capacity) 19 is not less than 0.4 pF and 1.2 pF It is better to be F or less. Determine the capacity of the capacitor 19 in consideration of the pixel size. If the capacitance required for one pixel is C s (pF) and the area occupied by one pixel (not the aperture ratio) is S p (square ⁇ ), then 500ZS p ⁇ C s ⁇ 20000 / S p, More preferably, it should be lOOOZSpCs ⁇ lOOOZZp. Since the gate capacitance of the transistor is small, Q here is the storage capacitance (capacitor) 19 alone.
  • the gut signal line 17a is inactive (the OFF voltage is applied), the gut signal line 17b is active, and a current flow path is connected to the first transistor 11a and the EL element 15 The path is switched to the path including the transistor 11d and the EL element 15 so that the stored current flows through the EL element 15 (see (b) of FIG. 3).
  • This circuit has four transistors 11 in one pixel, and the gate of the transistor 11a is connected to the source of the transistor 11b.
  • the gates of the transistors 11b and 11c are connected to the gate signal line 17a.
  • the drain of the transistor 11b is connected to the source of the transistor 11c and the source of the transistor 11d, and the drain of the transistor 11c is connected to the source signal line 18.
  • the gut of transistor 11d is connected to gate signal line 17b, and the drain of transistor 11d is connected to the anode electrode of EL element 15. Have been.
  • the present invention is not limited to a configuration in which the EL element configuration is composed of only the P channel. You may comprise only N channels. Further, the configuration may be made using both the N channel and the P channel.
  • all the transistors 11 constituting the pixel are formed by P channels, and that the built-in gate driver 12 is also formed by P channels.
  • the EL element configuration of the present invention is controlled by two timings.
  • the first timing is a timing at which a necessary current value is stored.
  • the transistor 11b and the transistor 11c are turned on, so that an equivalent circuit shown in FIG. 3A is obtained.
  • a predetermined current Iw is written from the signal line.
  • the transistor 11a has its gate and drain connected, and the current Iw flows through the transistor 11a and the transistor 11c.Therefore, the gate-source voltage of the transistor 11a becomes The voltage is such that I1 flows.
  • the second timing is when the transistors 11a and 11c are closed and the transistor 11d is opened, and the equivalent circuit at that time is as shown in FIG. 3 (b).
  • the voltage between the source and the gate of the transistor 11a remains held.
  • transistor 1 1a is always in the saturation region
  • the current of I w is constant.
  • 51a in FIG. 5A indicates a pixel (row) (write pixel row) on the display screen 50 that is current-programmed at a certain time.
  • This pixel (row) 51a is not lit (non-display pixel (row)) as shown in FIG. 5 (b).
  • the other pixel (row) is the display pixel (row) 53 '(current flows through the EL element 15 of the non-pixel 53, and the EL element 15 emits light).
  • a program current Iw flows through the source signal line 18 during current programming.
  • the current I w flows through the transistor 11a, and the voltage is set (programmed) in the capacitor 19 so that the current flowing through I w is maintained.
  • the transistor 11 d is in an open state (off state).
  • the transistors 11c and lib are turned off, and the transistor 11d operates. That is, the off-voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and the transistors lib and 11c are turned off. On the other hand, an on-voltage (V gl) is applied to the gate signal line 17b, and the transistor 11d is turned on.
  • FIG. 4 This timing chart is shown in FIG.
  • the subscripts in parentheses indicate the numbers of the pixel rows. That is, the gate signal line 17a (1) indicates the gate signal line 17a of the pixel row (1).
  • * H in the upper part of FIG. 4 indicates a horizontal scanning period. That is, 1 H is the first horizontal scanning period.
  • the above items are for ease of explanation and are not limited (the order of 1H number, 1H cycle, pixel row number, etc.).
  • each selected pixel row selection period is 1 H
  • the ON voltage is applied to the gate signal line 17a
  • the OFF voltage is applied to the gate signal line 17b.
  • no current flows through the EL element 15 (non-lighting state).
  • an unselected pixel row an off voltage is applied to the gate signal line 17a, and an on voltage is applied to the gate signal line 17b.
  • a current flows through the EL element 15 (lighting state).
  • the gate of the transistor 11a and the gate of the transistor 11c are connected to the same gate signal line 11a.
  • the gate of the transistor 11a and the gut of the transistor 11c may be connected to different gate signal lines 11 (see FIG. 32).
  • the number of gate signal lines for one pixel is three (the configuration in Fig. 1 is two).
  • transistor capacitor 1 1 c and lid have different conductivity type (N-channel and P-channel), the simplification of the driving circuit , And the aperture ratio of the pixel can be improved.
  • the write path from the signal line is turned off as the operation timing of the present invention.
  • the accurate current value is not stored in the source (S) -gate (G) capacitance (capacitor) of transistor 11a.
  • the transistor 11c and the transistor 11d are set to different conductivity types, by controlling the threshold of each other, the transistor 11c must be turned off at the timing of switching of the scanning line.
  • the lid can be turned on. However, in this case, it is necessary to control each other's threshold values accurately, so care must be taken in the process.
  • the transistor 11 e is cascaded as shown in FIG. 2 to control the timing more accurately or to reduce the Miller effect as described later.
  • the operating principle is the same even if the total number of transistors becomes four or more after one connection.
  • the transistor 11 e is added, the current programmed via the transistor 11 c can be passed to the EL element 15 with higher accuracy.
  • the pixel configuration of the present invention is not limited to the configurations shown in FIGS.
  • it may be configured as shown in FIG. FIG. 140 has no transistor lid compared to the configuration of FIG. Instead, a switching switch 1401 is formed or arranged.
  • the on / off control function of the transistor 11d is an important component.
  • the configuration in FIG. 140 realizes the on / off function without forming the transistor 11 d.
  • the a terminal of the switching switch 1401 is connected to the anode voltage Vdd.
  • the voltage applied to the a terminal is not limited to the anode voltage Vdd, and may be any voltage that can turn off the current flowing through the EL element 15.
  • the b terminal of switch 1401 is connected to the power source voltage (shown as ground in Figure 140).
  • the voltage applied to the terminal b is not limited to the force source voltage, but may be any voltage that can turn on the current flowing through the EL element 15.
  • Switch switch 1401 c terminal is cathode terminal of EL element 15 Is connected.
  • the switching switch 14001 may be any switch having a function of turning on and off the current flowing through the EL element 15. Therefore, the position is not limited to the position where FIG. 140 is formed, and may be any path as long as the current of the EL element 15 flows. Further, the function of the switch is not limited, and any switch may be used as long as the current flowing through the EL element 15 can be turned on and off. In other words, in the present invention, any pixel configuration may be used as long as switching means capable of turning on and off the current flowing through the EL element 15 is provided in the current path of the EL element 15.
  • the switching switch 1441 which can be easily realized by combining P-channel and N-channel transistors, does not need to be explained. For example, two analog switches may be formed. Of course, since the switching switch 1401 only turns on and off the current flowing through the EL element 15, it goes without saying that it can be formed by a P-channel transistor or an N-channel transistor.
  • the switching switch 1401 When the switching switch 1401 is connected to the b terminal, the GND voltage is applied to the force source terminal of the EL element 15. Therefore, a current flows through the EL element 15 according to the voltage state held at the gate terminal G of the driving transistor 11a. Therefore, the EL element 15 is turned on. As described above, in the pixel configuration of FIG. 140, the switching transistor 11 d is not formed between the driving transistor 11 a and the EL element 15. However, by controlling the switching switch 1401, the lighting control of the EL element 15 can be performed.
  • the number of the driving transistors 11a is one per pixel.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of driving transistors 11a may be formed or arranged in one pixel.
  • FIG. 144 shows the embodiment. In FIG. 144, two driving transistors llal and lla 2 are formed in one pixel, and the gate terminals of the two driving transistors 11 a 1 and 11 a 2 are connected to a common capacitor 19. I have. By forming a plurality of the driving transistors 11a, there is an effect that the programmed current variation is reduced. Other configurations are the same as those in FIG.
  • the current flowing through the EL element 15 is controlled by the driving transistor 11a.
  • Turning on and off the current flowing through the EL element 15 is controlled by a transistor 11 d arranged between the V dd terminal and the EL element 15. Accordingly, the present invention is rather good everywhere arrangement of the transistors lid, by any as long as it can control the current flowing through the EL element 1 5 Les, 0
  • Paratsuki of characteristics of the transistor 1 1 a are correlated to the transistor size.
  • the first transistor It is preferable that the channel length be 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. More preferably, the channel length of the first transistor 11a is preferably greater than or equal to 10 ⁇ m and less than or equal to 50 m. This is considered to be because, when the channel length L is increased, the grain boundaries contained in the channel are increased, the electric field is relaxed, and the kink effect is suppressed.
  • the path through which current flows into the EL element 15 or the path through which current flows from the EL element 15 (that is, the current path of the EL element 15) is applied to the EL element 15.
  • a circuit means for controlling a flowing current is formed, formed or arranged.
  • the configuration for controlling the current path flowing through the EL element 15 is not limited to the pixel configuration of the current programming method as shown in FIGS.
  • the present invention can be implemented also in the pixel configuration of the voltage program type shown in FIG.
  • the current flowing through the EL element 15 can be controlled by disposing the transistor 11 d between the EL element 15 and the driving transistor 11 a.
  • the switching circuit 1401 may be provided.
  • a transistor 11 g as a switching element is provided between the driving transistor 11 b and the EL element 15.
  • the current flowing through the EL element 15 can be turned on / off (can be controlled).
  • the transistor 111 may be replaced by the switching switch 1401 in FIG.
  • the switching transistors 11 d and 11 are connected to one gate signal line 17 a, the transistor 11 c is connected to the gate signal line 1 a as shown in FIG.
  • the transistor 11d may be controlled by the gate signal line 17a2, and the transistor 11d may be controlled by 7a1.
  • the configuration of 3 makes the control of the pixel 16 more versatile.
  • the transistors 11b and 11c may be formed by N-channel transistors. Further, as shown in FIG. 42 (b), the transistors 11c, 1Id, etc. may be formed by P-channel transistors.
  • the purpose of the invention of this patent is to propose a circuit configuration in which the variation in transistor characteristics does not affect the display.
  • four or more transistors are required.
  • the threshold and mobility of the transistor characteristics are formed differently when the channel direction is horizontal and vertical with respect to the long axis direction of the laser irradiation.
  • the degree of variation is the same in both cases.
  • the horizontal and vertical directions have different mobilities and threshold average values. Therefore, it is desirable that the channel directions of all the transistors constituting the pixel be the same.
  • the off current of the transistor lib By setting the off current of the transistor lib to 5 pA or less, the change in the current flowing through the EL can be suppressed to 2% or less. This is because, when the leakage current increases, the charge stored between the Gouth sources (both ends of the capacitor) cannot be held for one field in the voltage non-writing state. Therefore, the larger the storage capacitance of the capacitor 19, the larger the allowable amount of the off current. By satisfying the above expression, The fluctuation of the current value can be suppressed to 2% or less.
  • the transistor forming the active matrix is formed as a p-channel polysilicon thin film transistor, and the transistor 11 has a multi-gate structure in which the transistor 11 has a dual gate or more. Since the transistor 11b acts as a switch between the source and the drain of the transistor 11a, it is required that the ON / OFF ratio be as high as possible.
  • the gate structure of the transistor lib is a multi-gate structure that is equal to or greater than the dual gate structure, characteristics with a high ON / OFF ratio can be realized.
  • the semiconductor film constituting the transistor 11 of the pixel 16 is generally formed by laser annealing in a low-temperature polysilicon technology. This variation in the laser annealing condition causes variation in the characteristics of the transistor 11. However, if the characteristics of the transistor 11 in one pixel 16 match, in the method of performing the current programming as shown in FIG. 1 or the like, it is possible to drive the EL element 15 so that a predetermined current flows through the EL element 15. This is an advantage over voltage programs. It is preferable to use an excimer laser as the laser.
  • the formation of the semiconductor film is not limited to the laser annealing method, but may be a thermal annealing method or a method based on solid phase (CGS) growth.
  • CGS solid phase
  • it is not limited to the low-temperature polysilicon technology, and it goes without saying that the high-temperature polysilicon technology may be used.
  • a laser irradiation spot (laser irradiation range) 72 at the time of annealing is irradiated in parallel to the source signal line 18. Further, the laser irradiation spot 72 is moved so as to coincide with one pixel column. Of course, it is not limited to one pixel column. For example, if the laser shown in Fig. Good (in this case, three pixel columns). Further, a plurality of pixels may be irradiated simultaneously. Needless to say, the movement of the laser irradiation range may overlap (the irradiation range of the moving laser beam usually overlaps).
  • the pixel is made to have a square shape with three pixels of RGB. Therefore, each pixel of R, G, and B has a vertically long pixel shape. Therefore, by making the laser irradiation spot 72 vertically long and annealing, it is possible to prevent the characteristic variation of the transistor 11 from occurring in one pixel.
  • the characteristics (mobility, Vt, S value, etc.) of the transistor 11 connected to one source signal line 18 can be made uniform (that is, the transistor 11 of the adjacent source signal line 18 can be made uniform). However, the characteristics of the transistor 11 connected to one source signal line can be made almost equal).
  • three panels are formed so as to be vertically arranged within the length of the laser irradiation spot 72.
  • the annealing device that irradiates the laser irradiation spot 72 recognizes the positioning markers 73a and 73b on the glass substrate 74 (automatic positioning by pattern recognition) and moves the laser irradiation spot 72. Recognition of the positioning markers 73 is performed by a pattern recognition device.
  • the annealing device (not shown) recognizes the positioning marker 73 and determines the position of the pixel row (so that the laser irradiation range 72 is parallel to the source signal line 18).
  • the laser irradiation spot 72 is irradiated so as to overlap the pixel column position, and annealing is sequentially performed.
  • the laser annealing method (a method of irradiating a line-shaped laser spot parallel to the source signal line 18) described with reference to FIG. 7 is preferably adopted particularly in a current programming method of an organic EL display panel. This is because the characteristics of the transistor 11 match in the direction parallel to the source signal line. (The characteristics of the pixel transistors adjacent in the vertical direction are similar). Therefore, a change in the voltage level of the source signal line during current driving is small, and shortage of current writing hardly occurs.
  • the current flowing through the transistor 11a of each adjacent pixel is almost the same, so that the change in the amplitude of the current output from the source driver IC14 is small.
  • the characteristics of the transistor 11a in FIG. 1 are the same, and the current value for current programming in each pixel is equal in the pixel column, the potential of the source signal line 18 at the time of current programming is constant. Therefore, no potential fluctuation of the source signal line 18 occurs.
  • the characteristics of the transistors 11a connected to one source signal line 18 are almost the same, the potential fluctuation of the source signal line 18 is small. This is the same for other current-programmed pixel configurations such as FIG. 38 (that is, it is preferable to apply the manufacturing method of FIG. 7).
  • uniform image display (because display unevenness mainly due to variations in transistor characteristics hardly occurs) can be realized by a method of simultaneously writing a plurality of pixel rows described in FIGS. 27 and 30. .
  • a plurality of pixel rows are selected at the same time. Therefore, if the transistors in adjacent pixel rows are uniform, the transistor characteristic unevenness in the vertical direction can be absorbed by the source driver circuit 14.
  • the source driver circuit 14 is shown in FIG. 7 as mounting an IC chip thereon, the present invention is not limited to this.
  • the source driver circuit 14 is formed in the same process as the pixel 16. Needless to say, this is good.
  • the threshold voltage Vth2 of the driving transistor 11b is set so as not to be lower than the threshold voltage Vth1 of the corresponding driving transistor 11a in the pixel.
  • the gate length L 2 of transistor 1 1 b The gate length LI of the transistor 11a is set to be longer than Vth2 so that Vth2 does not become lower than Vthl even when the process parameters of these thin film transistors vary. This makes it possible to suppress minute current leakage.
  • the pixel circuit is controlled by controlling the gate signal line 17a1 in addition to the driving transistor lib that controls the driving current flowing through the light-emitting element such as the driving transistor 11a and the EL element 15 through which the signal current flows.
  • Transistor 1 1 c that connects or cuts off data line data from data transistor 1 1 d, and switch transistor 1 1 d that shorts the gate and drain of transistor 11 a during the writing period under the control of gate signal line 17 a 2
  • the transistor 11a is composed of a capacitor C19 for holding the voltage between the gut-sources of the transistor 11a even after writing is completed, and an EL element 15 as a light emitting element.
  • the transistors 11 c and lid are constituted by N-channel transistors, and the other transistors are constituted by P-channel transistors.
  • the capacitor Cs has one terminal connected to the gate of the transistor 11a and the other terminal connected to Vdd (power supply potential), but may have any constant potential other than Vdd.
  • the power source (cathode) of EL element 15 is connected to ground potential.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram focusing on the circuit of the EL display device.
  • Pixels 16 are arranged or formed in a matrix.
  • Each pixel 16 is connected to a source driver circuit 14 that outputs a current for performing current programming of each pixel.
  • the output stage of the source driver circuit 14 depends on the number of bits of the video signal.
  • a corresponding current mirror circuit is formed (described later). For example, in the case of 64 gradations, 63 current mirror circuits are formed on each source signal line, and by selecting the number of these current mirror circuits, a desired current can be supplied to the source signal line 18. (See Figure 64).
  • the minimum output current of one power mirror circuit is 10 nA or more and 50 nA.
  • the minimum output current of the current mirror circuit should be 15 nA or more and 35 nA. This is to ensure the accuracy of the transistors constituting the current mirror circuit in the source dryino IC14.
  • a precharge or discharge circuit for forcibly releasing or charging the charge of the source signal line 18 is incorporated. It is preferable that the voltage (current) output value of the precharge or discharge circuit for forcibly releasing or charging the charge of the source signal line 18 can be set independently for R, G, and B. This is because the threshold value of the EL element 15 is different for RGB (see FIG. 70, FIG. 173 and the description thereof for the precharge circuit).
  • organic EL devices have large temperature-dependent characteristics (temperature characteristics).
  • a non-linear element such as a thermistor or a posistor for changing the output current is added to the current mirror circuit, and the change due to the temperature characteristic is adjusted by the thermistor or the like. Adjust (change) the reference current in an analog manner.
  • the source dry line 14 is formed of a semiconductor silicon chip, and is connected to the terminal of the source signal line 18 of the substrate 71 by glass-on-chip (COG) technology.
  • COG glass-on-chip
  • the mounting of the source driver 14 is not limited to the COG technology, but a configuration in which the above-mentioned source driver IC 14 is mounted on the chip-on-film (COF) technology and connected to the signal lines of the display panel It may be.
  • the drive IC may be manufactured separately from the power supply IC 82 to have a three-chip configuration.
  • the inspection is performed by applying a constant current to the source signal line 18. As shown in Fig. 227, the constant current is applied by forming a lead line 2 27 1 from the pad 15 2 2 formed at the end of the source signal line 18 and a detection pad 2 2 7 Form 2 By forming the inspection pad 2222, the inspection can be performed without using the pad 1522. After mounting the source dry IC 14 on the substrate 71, as shown in FIG. 228, the peripheral portion of the IC 14 is sealed with a sealing resin 2281.
  • the good driver circuit 12 is formed by low-temperature polysilicon technology. That is, they are formed in the same process as the transistor of the pixel. This is because the internal structure is easier and the operating frequency is lower than that of the source driver circuit 14. Therefore, even if it is formed by the low-temperature polysilicon technology, it can be easily formed, and the frame can be narrowed.
  • the gate dryno 12 may be formed of a silicon chip and mounted on the substrate 71 using COG technology or the like. Switching elements such as pixel transistors, gate drivers, and the like may be formed by high-temperature polysilicon technology, or may be formed of an organic material (organic transistor).
  • the gate driver 12 incorporates a shift register circuit 61a for the gate signal line 17a and a shift register circuit 61b for the gate signal line 17b.
  • Each shift register circuit 61 is controlled by positive and negative phase lock signals (CLKXP, CLKxN) and a start pulse (STx) (see Fig. 6).
  • an enable (ENABL) signal that controls the output and non-output of the gate signal line
  • an up-down (UP) D WM) signal is preferably added.
  • the shift timing of the shift register is controlled by a control signal from the control IC 81 (see FIGS. 8 and 208). It also has a built-in level shift circuit that performs level shift of external data.
  • the gate signal line 17 cannot be directly driven. Therefore, at least two or more imperter circuits 62 are formed between the output of the shift register circuit 61 and the output gut 63 driving the gut signal line 17 (see FIG. 204). That).
  • the source driver 14 is formed directly on the substrate 71 by a polysilicon technology such as a low-temperature polysilicon.
  • the gate of an analog switch such as a transfer gate for driving the source signal line 18 and the source driver circuit 14 are also provided.
  • a plurality of inverter circuits are formed between the shift registers. The following items (the output of the shift register and the output stage that drives the signal lines (items related to the inverter circuit placed between the output stages such as the output gate and transfer gate) are common to the source drive and gate drive circuits. Matters.
  • FIG. 6 shows that the output of the source driver 14 is directly connected to the source signal line 18.
  • the output of the shift register of the source driver is connected to a multi-stage inverter circuit.
  • the output of the impeller is connected to the gate of an analog switch such as a transfer gate.
  • the inverter circuit 62 is composed of a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor. Gate as explained earlier The output terminals of the shift register circuit 61 of the driver circuit 12 are connected in multiple stages to impeller circuits 62, and the final output is connected to the output gate circuit 63. Note that the inverter circuit 62 may be configured with only the P channel. However, in this case, it may be configured as a simple gate circuit instead of the impeller.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of the supply of signals and voltages of the display device of the present invention or a configuration diagram of the display device.
  • the signals (power supply wiring, data wiring, etc.) supplied from the control IC 81 to the source driver circuit 14a are supplied via the flexible board 84.
  • the control signal of the gate driver 12 is generated by the control IC, the level is shifted by the source driver 14, and then applied to the gate driver 12. Since the drive voltage of the source driver 14 is 4 to 8 (V), the gate driver 12 can receive the 3.3 (V) amplitude control signal output from the control IC 8 5 (V). It can be converted to amplitude.
  • FIG. 8 etc., 14 is described as a source driver, but not only a driver but also a power supply circuit, a buffer circuit (including circuits such as shift registers), a data conversion circuit, a latch circuit, a command decoder, and a shift circuit. , An address conversion circuit, an image memory, or the like.
  • a source driver but not only a driver but also a power supply circuit, a buffer circuit (including circuits such as shift registers), a data conversion circuit, a latch circuit, a command decoder, and a shift circuit.
  • An address conversion circuit an image memory, or the like.
  • the source driver IC (circuit) 14 and the gate driver IC (circuit) 12 are mounted on one side of the display panel ( (In this way, a form in which a driver IC (circuit) is mounted (formed) on one side is called a three-side free configuration (structure).)
  • a gate driver is mounted on the X side of the display area.
  • Driver IC 12 was mounted, and the source driver ICI 4 was mounted on the Y side.
  • the gate driver circuit may be manufactured with a three-sided free structure using high-temperature polysilicon or low-temperature polysilicon technology (that is, at least one of the source driver circuit 14 and the gate driver circuit 12 in FIG. 9). Both are formed directly on the substrate 71 by polysilicon technology).
  • the three-side free configuration means not only a configuration in which an IC is directly mounted or formed on the substrate 71, but also a film (a circuit) in which a source driver IC (circuit) 14 and a gate driver IC (circuit) 12 are attached.
  • the gate driver circuit 12 When the gate driver circuit 12 is arranged beside the source driver circuit 14 as shown in FIG. 9, the gate signal line 17 must be formed along the side C. Note that, in FIG. 9 and the like, a portion illustrated by a thick solid line indicates a portion where the gate signal lines 17 are formed in parallel. Therefore, the part b (the lower part of the screen) is formed with the gate signal lines 17 in parallel with the number of the scanning signal lines, and the part a (the upper part of the screen) is formed with one gate signal line 17. .
  • the pitch of the gut signal lines 17 formed on the side C should be 5 ⁇ m or more and 12 ⁇ m or less. If it is less than 5 ⁇ m, noise will be added to the adjacent good signal line due to the influence of parasitic capacitance. According to the experiment, the effect of the parasitic capacitance occurs remarkably below 7 or less. In addition, if the distance is less than 5 m, image noise such as beats will appear on the display screen. In particular, the occurrence of noise differs between the left and right sides of the screen, and it is difficult to reduce image noise such as beats. On the other hand, if the reduction exceeds 12 ⁇ , the frame width D of the display panel becomes too large to be practical.
  • a grant pattern (a fixed voltage or a conductive pattern set to a stable potential as a whole) is provided below or above the portion where the gate signal line 17 is formed. It can be reduced by arranging.
  • a shield plate shield foil (a conductive pattern fixed at a fixed voltage or set to a stable potential as a whole)) provided separately may be disposed on the gate signal line 17.
  • the gate signal line 17 on the side C in FIG. 9 may be formed by an ITO electrode, but is preferably formed by laminating ITO and a metal thin film in order to reduce the resistance. In addition, it is preferable to be formed with a metal film.
  • a metal film When laminating with ITO, a titanium film is formed on ITO, and aluminum or an alloy thin film of aluminum and molybdenum is formed thereon.
  • a chromium film is formed on ITO.
  • a metal film it is formed of an aluminum thin film or a chromium thin film. The same applies to the other embodiments of the present invention.
  • the gate signal lines 17 and the like are arranged on one side of the display area.
  • the present invention is not limited to this, and they may be arranged on both sides.
  • the gate signal line 17a may be arranged (formed) on the right side of the display screen 50
  • the gate signal line 17b may be arranged (formed) on the left side of the display screen 50. The above is the same in other embodiments.
  • the source driver IC 14 and the gate driver IC 12 may be integrated into one chip. If a single chip is used, only one IC chip needs to be mounted on the display panel. Therefore, the mounting cost can be reduced. Also, various voltages used in the one-chip driver IC can be generated simultaneously.
  • the source dry gate IC 14 and the gate dry line IC 12 were fabricated on a semiconductor wafer such as silicon and mounted on the display panel. However, the present invention is not limited to this. Low-temperature polysilicon technology, high-temperature polysilicon It goes without saying that it may be formed directly on the display panel 82 by the condenser technology.
  • the pixels are three primary colors of R, G, and B, but are not limited to these, and may be three colors of cyan, yellow, and magenta. Also, two colors of B and yellow may be used. Of course, it may be a single color. Alternatively, six colors of R, G, B, cyan, yellow, and magenta may be used. Five colors of R, G, B, cyan, and magenta may be used. These are natural colors with a wide color reproduction range and can achieve good display. As described above, the EL display device of the present invention is not limited to the one that performs color display using the three primary colors of RGB.
  • the color conversion method is one of them. It is sufficient to form a single layer of only blue as the light-emitting layer, and the remaining green and red necessary for full color conversion are created by color conversion from blue light. Therefore, there is an advantage that it is not necessary to separately paint each layer of RGB and it is not necessary to prepare organic EL materials of each color of RGB.
  • the color conversion method does not lower the yield unlike the color separation method.
  • the EL display panel and the like of the present invention can be applied to any of these methods.
  • pixels emitting white light may be formed in addition to the three primary colors. Pixels that emit white light can be realized by manufacturing (forming or configuring) by laminating R, G, and B light emitting structures. One set of pixels is composed of 16 W pixels emitting three primary colors of RGB and white light. By forming a pixel that emits white light, it becomes easier to express white peak luminance. Therefore, it is possible to realize an image display with a shining feeling.
  • the area of the pixel electrode of each color is different.
  • the luminous efficiency of each color is well balanced and the color purity is well balanced, the same area may be used.
  • the balance of one or more colors is poor, it is preferable to adjust the pixel electrode (light emitting area).
  • the electrode area of each color may be determined based on the current density. That is, the color temperature is more than 700 K (Kelvin) 1 2 0 0 Adjust the white balance within the range of OK or less so that the difference in current density of each color is within ⁇ 30%. More preferably, it should be within ⁇ 15%.
  • all three primary colors should be 70 A / square meter or more and 130 AZ square meter or less. More preferably, each of the three primary colors is 85 A / square meter or more and 115 A / square meter or less.
  • the organic EL element 15 is a self-luminous element. When light due to this light emission enters a transistor as a switching element, a photoconductor phenomenon (photocon) occurs.
  • photocontroller refers to a phenomenon in which leakage when a switching element such as a transistor is turned off (off-leakage) increases due to optical excitation.
  • a light-shielding film is formed below the gate driver 12 (in some cases, the source driver 14) and below the pixel transistor 11.
  • the light-shielding film is formed of a metal thin film such as chromium and has a thickness of 50 nm or more and 150 nm or less. When the film thickness is small, the light-shielding effect is poor, and when the film thickness is large, unevenness occurs, and it becomes difficult to pattern the upper transistor 11A1.
  • the driver circuits 12 and the like should suppress the ingress of light not only from the back but also from the front. This is because a malfunction occurs due to the influence of the photocon. Therefore, in the present invention, when the force source electrode is a metal film, the force source electrode is also formed on the surface of the driver 12 or the like, and this electrode is used as a light shielding film. However, if a force source electrode is formed on the driver 12, malfunction of the driver due to an electric field from the force source electrode or electrical contact between the cathode electrode and the driver circuit may occur.
  • the EL element 15 may always be a bright spot to be lit. These bright spots are visually prominent and must be blackened (not lit).
  • the corresponding pixel 16 is detected, and the capacitor 19 is irradiated with a laser beam to short-circuit the terminals of the capacitor. Therefore, the charge cannot be held in the capacitor 19, so that the transistor 11a does not allow the current to flow. It is desirable to remove the force sword film at the position where the laser beam is irradiated. This is to prevent a short circuit between the terminal electrode of the capacitor 19 and the cathode film due to laser irradiation.
  • Defects in the transistor 11 of the pixel 16 also affect the source dryno IC 14 and the like.
  • the Vdd voltage of the panel is applied to the source driver IC14. Therefore, it is preferable that the power supply voltage of the source dry cell IC 14 is equal to or higher than the power supply voltage V dd of the panel.
  • the reference current used in the source driver IC be adjusted so that the reference current can be adjusted by using the electronic element 561 (see FIG. 148).
  • an SD short 56 2 occurs in the transistor 11 a
  • an excessive current flows through the EL device 15. That is, the EL element 15 is always in a lighting state (bright spot). Bright spots are prominent as defects.
  • FIG. 56 when a source-drain (SD) short-circuit of the transistor 11a occurs, the Vdd voltage is applied regardless of the magnitude of the gate (G) terminal potential of the transistor 11a. Current always flows through the EL element 15 (when the transistor 11 d is on). Therefore, it becomes a bright spot.
  • SD source-drain
  • the V dd voltage is applied to the source signal line 18 and the V dd voltage is applied to the source driver 14. If the power supply voltage of the source driver 14 is lower than Vdd, the withstand voltage may be exceeded and the source driver 14 may be broken. Therefore, it is preferable that the power supply voltage of the source driver 14 be equal to or higher than the Vdd voltage (the higher voltage of the panel).
  • An SD short of the transistor 11a may cause not only a point defect but also a rupture of the source driver circuit of the panel, and a bright spot is conspicuous, resulting in a defective panel. Therefore, it is necessary to cut the wiring connecting the transistor 11a and the EL element 15 to make the bright spot a black spot defect. This cutting is preferably performed using an optical means such as a laser beam.
  • the gate signal line 17a is conductive during the row selection period (here, since the transistor 11 in Fig. 1 is a p-channel transistor, it is conductive at a low level), and the gate signal line 17a is turned on.
  • Line 17b is conductive during the non-selection period.
  • the source signal line 18 has a parasitic capacitance (not shown).
  • the parasitic capacitance is generated due to the capacitance at the crossing point between the source signal line 18 and the good signal line 17 and the channel capacitance of the transistors llb and 11c.
  • the predetermined brightness is displayed by reducing the conduction period of the transistor 17 d in Fig. 1 to 1/10 and the emission period to 1/10. I did it. Note that the explanation is given by exemplifying 10 times for easy understanding. Needless to say, it is not limited to 10 times.
  • a relatively large current is output from the source driver 14.
  • this current value is programmed in the pixel, and a large current with respect to a predetermined current flows through the EL element 15. For example, if programming is performed with 10 times the current, 10 times the current naturally flows through the EL element 15 and the EL element 15 emits light with 10 times the luminance. In order to obtain a predetermined light emission luminance, the time flowing to the EL element 15 may be set to 1/10.
  • the parasitic capacitance of the source signal line 18 can be sufficiently charged and discharged, and a predetermined light emission luminance can be obtained.
  • the current value of 10 times was written to the transistor 11a of the pixel (accurately, the terminal voltage of the capacitor 19 was set), and the ON time of the EL element 15 was set to 1Z10. But this is an example. In some cases, a 10-fold current value may be written to the transistor 11a of the pixel, and the ON time of the EL element 15 may be reduced to 1/5. Conversely, in some cases, a 10-fold current value is written to the transistor 11a of the pixel, thereby reducing the on-time of the EL element 15 by half.
  • the present invention is characterized in that the pixel is driven in such a manner that the write current to the pixel is set to a value other than a predetermined value and the current flowing through the EL element 15 is intermittent.
  • a description will be given assuming that an N-fold current value is written to the transistor 11 of the pixel, and the ON time of the EL element 15 is reduced to 1 / N times.
  • the present invention is not limited to this. N 1 times the current value is written to the pixel transistor 11 and the ON time of the EL element 15 is 1 / (N 2) times (different from N 1 and N 2) Needless to say, this is fine.
  • the driving method is such that current (voltage) programming is performed so that the luminance B1 of each pixel 16 becomes higher than the average luminance B0.
  • the driving method is such that the non-display area 53 is generated in at least one field (frame) period. Therefore, in the driving method of the present invention, the average luminance during one field (frame) period is lower than B 1.
  • the intermittent intervals are not limited to equal intervals. For example, it may be random (as long as the display period or non-display period is a predetermined value (a fixed ratio) as a whole). Also, it may be different for RGB. In other words, it is only necessary to adjust (set) the R, G, B display period or the non-display period to a predetermined value (constant ratio) so that the white (white) balance is optimized.
  • 1 / N will be described as 1 ZN based on IF (one field or one frame). However, it is needless to say that one pixel row is selected and a current value is programmed (usually one horizontal scanning period (1H)), and an error occurs depending on a scanning state.
  • the present invention Program with a current that is not 1 time, and perform a display other than the state of always lighting (1/1, that is, not intermittent display).
  • the driving method is such that the current supplied to the EL element 15 is turned off at least once in one frame (or one field). Further, the driving method is such that the pixel 16 is programmed with a current larger than a predetermined value, and at least an intermittent display is performed.
  • the organic (inorganic) EL display device also has a problem in that the display method is fundamentally different from a display such as a CRT which displays images as a set of line displays using an electron gun.
  • the current (voltage) written to the pixel is held during the period of IF (one field or one frame). Therefore, there is a problem that when displaying a moving image, the outline of a displayed image is blurred.
  • the current flows through the EL element 15 only during the period of 1 F / N, and does not flow during the other period (IF (N-1) / N).
  • this driving method is implemented and one point on the screen is observed.
  • the image data display and black display (non-lighting) are repeatedly displayed every 1F. That is, the image data display state is temporally intermittent display state.
  • the image data display state is temporally intermittent display state.
  • intermittent display is realized.
  • the intermittent display it is only necessary to control ON / OFF of the transistor 11 d in a 1 H cycle. Therefore, since the main clock of the circuit is not different from the conventional one, the power consumption of the circuit does not increase.
  • Liquid crystal display panels require an image memory to achieve intermittent display.
  • image data is held in each pixel 16. Therefore, an image memory for intermittent display is not required.
  • the present invention means that c controls the current passed through the EL element 1 5 by simply turning on and off the transistor 1 1 d or transistor 1 1 e, the Suitsuchingu, even when off the current I w flowing through the EL element 1 5, image The data is stored in the capacitor 19 as it is.
  • the transistor 11 d and the like are turned on at the next timing and a current is supplied to the EL element 15, the flowing current is the same as the current flowing before.
  • black insertion intermittent display such as black display
  • the organic EL element 15 has a short time from application of a current to emission of light, and responds at high speed. Therefore, it is suitable for displaying moving images, and by performing intermittent display, it is possible to solve the problem of displaying moving images, which is a problem of conventional data retention type display panels (such as liquid crystal display panels and EL display panels).
  • the conduction period of the good signal line 17b may be set to 1 F / N. This makes it applicable to large display devices such as televisions and monitors.
  • the output stage of the source driver circuit 14 is constituted by a constant current circuit 704 (see FIG. 70). Since it is a constant current circuit, it is not necessary to change the buffer size of the output stage according to the size of the display panel, unlike the source driver circuit of the liquid crystal display panel.
  • the parasitic capacitance of the source signal line 18 is the coupling capacitance between adjacent source signal lines 18, the buffer output capacitance of the source drive IC (circuit) 14, This is caused by the cross capacitance between the GUT signal line 17 and the source signal line 18.
  • This parasitic capacitance is usually 10 pF or more.
  • voltage driving since a voltage is applied to the source signal line 18 with low impedance from the source driver IC 14, even if the parasitic capacitance is somewhat large, there is no problem in driving.
  • a program current Iw flows through the source signal line 18 during current programming.
  • the current I w flows through the transistor 11a, and the voltage is set (programmed) in the capacitor 19 so that the current flowing through I w is maintained.
  • the transistor 11 d is in an open state (off state).
  • the transistors 11c and lib are turned off, and the transistor 11d operates. That is, the off-voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17a, and the transistors lib and 11c are turned off. On the other hand, an on-voltage (V gl) is applied to the gate signal line 17b, and the transistor 11d is turned on.
  • the current flowing through the EL element 15 in (b) of FIG. 3 also becomes Iw. Therefore, the EL element 15 emits light at a luminance 10 times the predetermined value. That is, as shown in FIG. 12, the higher the magnification N, the higher the display luminance B of the pixel 16. Therefore, the magnification and the luminance of the pixel 16 are in a proportional relationship.
  • the transistor lid is turned on for 1 / N of the time (about 1F) which is originally turned on, and the other period (N-1) is turned off during the ZN period, the average brightness of the entire 1F will be the predetermined brightness Becomes
  • This display state is similar to the CRT scanning the screen with an electron gun. The difference is that 1 / N of the entire screen (the entire screen is 1) is lit (in a CRT, the lit area is one pixel row (strictly, one pixel)).
  • the 1 FZN image display area 53 moves from the top to the bottom of the screen 50 as shown in FIG. 13 (b).
  • the current flows through the EL element 15 only during the period of 1 FZN, and does not flow during the other period (IF * (N-1) / N). Therefore, each pixel 16 is displayed intermittently. However, since the image is retained by the human eye due to the afterimage, the entire screen appears to be displayed uniformly.
  • the write pixel row 51 a is a non-lighting display 52 a.
  • the write pixel row 51a may be turned on.
  • the description will be given mainly by exemplifying the pixel configuration in FIG.
  • a driving method in which programming is performed with a current larger than the predetermined driving current Iw and intermittent driving as shown in FIGS. 13 and 16 is called N-fold pulse driving.
  • image data display and black display are repeatedly displayed every 1F.
  • the image data display state jumps in time (intermittent display).
  • data is held in pixels for a period of 1 F. Therefore, in the case of a moving image display, even if image data changes, the change can be followed. Unable to do so, resulting in blurred video (outline blur of image).
  • the image is displayed intermittently, the image is free from translocation blur and a good display state can be realized. Wear. That is, it is possible to realize a moving image display close to a CRT.
  • the current programming period of the pixel 16 (in the pixel configuration of FIG. 1, the on-voltage V g 1 of the gate signal line 17a is applied.
  • the EL element 15 is turned off or on (in the pixel configuration in FIG. 1, the on voltage V g1 or off voltage V gh of the gate signal line 17 b is applied) Period) must be controlled independently. Therefore, the gate signal line 17a and the gate signal line 17b need to be separated.
  • the logic (V gh or V g 1) applied to the gate signal line 17 is changed to the transistor 1 1 b
  • the driving method of the present invention is implemented. Can not. Therefore, in the present invention, a good driver circuit 12a for operating the gate signal line 17a and a gate driver circuit 12b for operating the gate signal line 17b are required.
  • the driving method of the present invention can be a driving method for non-lighting display in the pixel configuration of FIG. 1 and in a period other than the current program period (1H).
  • FIG. 14 A timing chart of the driving method in FIG. 13 is shown in FIG. Note that, in the present invention and the like, the pixel configuration unless otherwise specified is shown in FIG.
  • the ON voltage (V gl) is applied to the gate signal line 17a in each selected pixel row (selection period is 1H) (( a))
  • the off voltage (V gh) is applied to the gate signal line 17b (see (b) in FIG. 14).
  • Choice In an unselected pixel row an off voltage (V gh) is applied to the gate signal line 17a, and an on voltage (V gl) is applied to the gate signal line 17b.
  • FIG. 15 shows an embodiment in which the operation of FIG. 14 is applied to each pixel row.
  • the waveform of the voltage applied to the gate signal line 17 is shown.
  • the off voltage is Vgh (g level)
  • the on voltage is Vg1 (L level).
  • Subscripts such as' (1) and (2) indicate the selected pixel row number.
  • the gate signal line 17 a (1) is selected (V g 1 voltage), and the source signal line 18 is programmed from the transistor 11 a of the selected pixel row toward the source driver circuit 14. Electric current flows.
  • the predetermined value is a data current for displaying an image, and is a fixed value unless a white raster is displayed. Not.) Therefore, the capacitor 19 is programmed so that the current flows 10 times to the transistor 11a.
  • the off voltage (Vgh) is applied to the gate signal line 17b (1), and no current flows through the EL element 15.
  • the gate signal line 17 a (2) is selected (V gl voltage), and the program current is applied to the source signal line 18 from the transistor 11 a in the selected pixel row toward the source driver circuit 14. Flows.
  • the off voltage (V gh) is applied to the gate signal line 17b (2), and no current flows through the EL element 15.
  • the off voltage (V gh) is applied to the gate signal line 17 a (1) of the previous pixel row (1), and the on voltage (V g 1) is applied to the gate signal line 17 b (1). Since this is applied, it is lit.
  • the gate signal line 17a (3) is selected, the off-voltage (V gh) is applied to the gate signal line 17b (3), and the EL element 15 in the pixel row (3) is applied. No current flows through. However, the off voltage (V gh) is applied to the gate signal lines 17a (1) (2) of the previous pixel row (1) (2), and the gate signal lines 17 b (1) (2) ) Is turned on because the on-voltage (V g 1) is applied to it.
  • the above operation is synchronized with the 1H synchronization signal to display images. However, in the driving method shown in FIG. 15, a 10-fold current flows through the EL element 15. Therefore, the display screen 50 is displayed at about 10 times the brightness.
  • the program current should be set to 1 to 10.
  • the current is 1/10, writing shortage occurs due to parasitic capacitance or the like. Therefore, it is fundamental to obtain a predetermined luminance by programming with a high current and inserting the non-lighting area 52. Is the main purpose.
  • the concept is such that a current higher than a predetermined current flows through the EL element 15 and the parasitic capacitance of the source signal line 18 is sufficiently charged and discharged. That is, it is not necessary to supply N times the current to the EL element 15.
  • a current path is formed in parallel with the EL element 15 (a dummy EL element is formed, and this EL element forms a light-shielding film so as not to emit light), and is divided into the dummy EL element and the EL element 15. Current may flow.
  • the program current is set to 2.2 ⁇ A, and 2.2 ⁇ m is supplied to the transistor 11a.
  • a signal current of 0.2 mm is supplied to the EL element 15 and is supplied to a dummy EL element. That is, the dummy pixel row 281 in FIG. 27 is always in the selected state.
  • the dummy pixel row is configured not to emit light or to form a light-shielding film or the like so that even if it emits light, it is not visually observed.
  • the entire display screen 50 can be used as the image display area 53 without providing the non-lighting area 52.
  • FIG. 13 illustrates a state of writing on the display screen 50.
  • 51 a is a writing pixel row.
  • a program current is supplied from the source driver IC 14 to each source signal line 18.
  • one pixel row is written in the 1 H period. However, it is not limited to 1 H at all, and may be in 0.5 H period or 2 H period.
  • the program current is written to the source signal line 18, the present invention is not limited to the current programming method, and the voltage to be written to the source signal line 18 is a voltage programming method (FIG. 62, etc.). )
  • FIG. 13A when the gate signal line 17a is selected, the current flowing through the source signal line 18 is programmed into the transistor 11a. At this time, an off voltage is applied to the gate signal line 17b, and no current flows through the EL element 15. This is because the transistor 11d is on in the EL element 15 side In this case, the capacitance component of the EL element 15 can be seen from the source signal line 18, and a sufficiently accurate current programming cannot be performed on the capacitor 19 due to the influence of the capacitance. Therefore, taking the configuration of FIG. 1 as an example, the pixel row in which the current is written becomes the non-lighting area 52 as shown in FIG. 13B.
  • the area of S (N-1) / N is set as the non-lighting area 52.
  • This non-lighting area is a black display (non-light emission).
  • the non-light-emitting portion 52 is realized by turning off the transistor 11d. It should be noted that the light is illuminated with N times the brightness, but it goes without saying that the value of N times is adjusted by brightness adjustment and gamma adjustment.
  • the brightness of the screen would be 10 times, and the 90% range of the display screen 50 should be the non-lighting area 52. .
  • this is not limited to the non-lighting area 52 commonly used for the RGB pixels.
  • R pixel has 1/8 non-lighting area 52
  • G pixel has 1Z6 non-lighting area 52
  • B pixel has 1Z10 non-lighting area 52.
  • the non-lighting area 52 (or the lighting area 53) may be individually adjusted with RGB colors.
  • Separate gate signal lines 17b are required for R, G, and B.
  • the pixel row including the writing pixel row 51a is set as the non-lighting area 52, and the S / N of the screen above the writing pixel row 51a (in terms of time)
  • the range of 1 F / N) is defined as the display area 53 (when writing scanning is from the top to the bottom of the screen, when scanning the screen from the bottom to the top, the reverse is true).
  • the display area 53 becomes a band shape and moves from the top to the bottom of the screen.
  • one display area 53 moves downward from the top of the screen.
  • the frame rate is low, the movement of the display area 53 is visually recognized. In particular, it becomes easier to recognize when the eyelids are closed or the face is moved up and down.
  • the display area 53 may be divided into a plurality of parts as shown in FIG. If the divided sum is the area of S (N-1) / N, it is equivalent to the brightness in Fig.13.
  • the divided display areas 53 need not be equal (equally divided). Also, the divided non-display areas 52 need not be equal.
  • the screen flicker is reduced by dividing the display area 53 into a plurality. Therefore, no fritting force is generated, and good image display can be realized. It should be noted that the division may be made finer. However, the more the image is divided, the lower the video display performance.
  • FIG. 17 shows the voltage waveform of the gate signal line 17 and the EL light emission luminance.
  • the period (1 F / N) in which the gate signal line 17 b is set to V g1 is divided into a plurality (division number K). That is, V gl
  • the period of IF / (K ⁇ N) is implemented K times.
  • the number of divisions of the image is variable.
  • the user may press the brightness adjustment switch or rotate the brightness adjustment poly to detect this change and change the value of.
  • the configuration may be such that the user adjusts the luminance. It may be configured to change manually or automatically according to the content and data of the image to be displayed.
  • the period (1 F / N) for setting the gate signal line 17b to Vg1 (1 F / N) is divided into a plurality (division number K), and the period for setting Vgl to 1 FZ ( ⁇ ) was implemented K times, but this is not a limitation.
  • One F / ( ⁇ ⁇ ⁇ ) period may be implemented L (L ⁇ K) times. That is, in the present invention, the display screen 50 is displayed by controlling the period (time) of flowing the EL element 15. Therefore, performing the period of 1 FZ (K ⁇ N) L (L ⁇ K) times is included in the technical idea of the present invention.
  • the period during which the gate signal line 17b is set to Vg1 is not limited to the same period.
  • the display screen 50 is turned on / off (lighting / non-lighting) by interrupting the current flowing through the EL element 15 and connecting the current flowing through the EL element. In other words, substantially the same current flows through the transistor 11a a plurality of times by the electric charge held in the capacitor 19.
  • the present invention is not limited to this.
  • the display screen 50 is turned on / off (lighting, (Not lit).
  • FIG. 18 shows a voltage waveform applied to the gate signal line 17 for realizing the image display state of FIG.
  • the difference between FIG. 18 and FIG. 15 is the operation of the gate signal line 17b.
  • the gate signal lines 17b are turned on / off (Vgl and Vgh) by the number corresponding to the number of screen divisions.
  • the other points are the same as those in FIG.
  • the black display is completely turned off, so there is no reduction in contrast as in the case where the liquid crystal display panel is displayed intermittently.
  • the intermittent display can be realized only by turning on / off the transistor 11 d.
  • intermittent display can be realized only by turning on / off the transistor element 11 e. This is because the image data is stored in the capacitor 19 (the number of gradations is infinite because it is an analog value). That is, the image data is held in each pixel 16 during the period of 1F. Whether or not a current corresponding to the held image data flows through the EL element 15 is controlled by controlling the transistors 11 d and 11 e.
  • the above driving method is not limited to the current driving method, but can be applied to the voltage driving method.
  • intermittent driving is realized by turning on and off the current path between the driving transistor 11 and the EL element 15. is there.
  • the operation clock of the gate driver circuit 12 is sufficiently slower than the operation clock of the source driver circuit 14, the main clock of the circuit does not increase. Also, it is easy to change the value of N.
  • the image display direction may be from the top of the screen to the bottom for the first field (first frame), and may be from the bottom of the screen to the top for the next second field (frame). . In other words, the direction from top to bottom and from bottom to top alternate.
  • the screen is set from the top to the bottom, and once the entire screen is displayed in black (non-display), the next second field is displayed.
  • Eyes may be directed upward from the bottom of the screen.
  • the entire screen may be displayed black (non-display).
  • the screen writing method is from the top to the bottom or from the bottom to the top of the screen, but is not limited to this.
  • the writing direction of the screen is constantly fixed from top to bottom or from bottom to top of the screen, and the operation direction of the non-display area 52 is set to be from the top to the bottom of the screen in the first field-the screen in the second field It may be upward from below.
  • one frame is divided into three fields, the first field is R, the second is The field may be G, the third field may be B, and the three fields may form one frame.
  • R, G, and B may be switched and displayed every one horizontal scanning period (1H) (see FIGS. 175 to 180). The above is the same in other embodiments of the present invention.
  • the non-display area 52 does not need to be completely turned off. There is no practical problem even if there is weak light emission or low brightness image display. In other words, it should be interpreted as a region where the display luminance is lower than the image display region 53.
  • the non-display area 52 also includes a case where only one or two colors of the R, G, and B image displays are in a non-display state. Also, a case where only one or two colors of the R, G, and B image displays are in a low-luminance image display state is included. Basically, when the brightness (brightness) of the display area 53 is maintained at a predetermined value, the brightness of the screen 50 increases as the area of the display area 53 increases.
  • the display luminance of the screen can be changed.
  • the display brightness of the screen 50 is proportional to the ratio of the display area 53 to the screen 50.
  • the area of the display area 53 can be arbitrarily set by controlling the data pulse (ST 2) to the shift register circuit 61. By changing the input timing and cycle of the data pulse, the display state shown in FIG. 16 and the display state shown in FIG. 13 can be switched.
  • the screen 50 becomes brighter if the number of data pulses in the 1F cycle is increased, and the screen 50 is darkened if the number is smaller.
  • the display state is as shown in FIG. 13, and if the data pulse is intermittently input, the display state is as shown in FIG. (A) of FIG. 19 is a brightness adjustment method when the display area 53 is continuous as shown in FIG.
  • the display brightness of screen 50 in Fig. 19 (a1) is the brightest. Rui.
  • the display luminance of the screen 50 in FIG. 19 (a2) is the next brightest, and the display luminance of the screen 50 in FIG. 19 (a3) is the lowest.
  • 1 9 (a) is suitable for most video display 0
  • FIG. 19 (a 1) to FIG. 19 (a 3) can be easily performed by controlling the shift register circuit 61 of the gate driver circuit 12 as described above. realizable.
  • the Vdd voltage in Fig. 1 does not need to be changed. That is, the luminance of the display screen 50 can be changed without changing the power supply voltage.
  • the gamma characteristic of the screen does not change at all. Therefore, regardless of the brightness of the screen 50, the contrast and gradation characteristics of the displayed image are maintained. This is an advantageous feature of the present invention.
  • the driving method of the present invention can realize the highest 64 gradation display without depending on the display luminance of the screen.
  • FIG. 19 is a brightness adjustment method when the display areas 53 are dispersed as shown in FIG.
  • the display brightness of the screen 50 in FIG. 19 (b 1) is the brightest.
  • the display brightness of the screen 50 in FIG. 19 (b 2) is the next brightest, and the display brightness of the screen 50 in FIG. 19 (b 3) is the darkest.
  • the change from Fig. 19 (b1) to Fig. 19 (b3) (or vice versa) depends on the control of the shift register circuit 61 of the gate driver circuit 12 as described above. This can be easily realized. If the display area 53 is dispersed as shown in (b) of FIG. 19, no flickering force is generated even at a low frame rate.
  • the driving method shown in Fig. 19 (a) is suitable for displaying moving images.
  • the driving method shown in Fig. 19 (c) is suitable.
  • the switching of the driving method from (a) in FIG. 19 to (c) in FIG. 19 can be easily realized by controlling the shift register circuit 61.
  • N 2 times, 4 times, and the like.
  • an area less than half of the display screen 50 at a certain time may be the non-lighting area 52. If the current is programmed with a current Iw that is 5/4 times the specified value and the LED is lit for 1F for 4Z5 periods, the specified brightness can be achieved. '
  • the present invention is not limited to this.
  • current programming is performed with a current Iw that is 4 times as large as 5Z, and the lamp is turned on for 2/5 of 1F. In this case, it lights up at 1Z2 times the specified brightness.
  • current programming is performed with a current Iw that is 5/4 times as large as that of the current, and the lamp is turned on for a 1/1 period of IF. In this case, it lights up at 5/4 times the specified brightness.
  • the present invention is a method of controlling the brightness of the display screen by controlling the magnitude of the program current and the lighting period of 1F.
  • a non-lighting area 52 can be inserted, and the moving image display performance can be improved.
  • a bright screen can be displayed by turning on the light constantly during 1F.
  • the current to be written to the pixel '(program current output from the source driver circuit 14) is as follows.
  • B (nt) the program current I ( ⁇ ⁇ ) is
  • Luminous efficiency is improved, and insufficient current writing is eliminated.
  • the program current I ( ⁇ ⁇ ) is
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of another embodiment for increasing the current flowing through the source signal line 18. Basically, it is a method in which a plurality of pixel rows are selected at the same time, and the parasitic capacitance of the source signal line 18 is charged / discharged with a current corresponding to the plurality of pixel rows, thereby greatly improving the shortage of current writing.
  • the driving current per pixel can be reduced. Therefore, the current flowing through the EL element 15 can be reduced.
  • 10 (the current flowing through the source signal line 18 is increased by a factor of 10).
  • the pixel row selects ⁇ the pixel row at the same time.
  • the source driver IC 14 applies a current that is ⁇ times the predetermined current to the source signal line 18.
  • a current that is ⁇ / ⁇ times the current flowing through the EL element 15 is programmed in each pixel.
  • the time flowing through the EL element 15 is set to ⁇ time of one frame (one field) (however, the present invention is not limited to ⁇ / ⁇ .
  • is used to facilitate understanding, and it goes without saying that it can be set freely according to the brightness of the screen 50 to be displayed as described above.
  • the image data display and black display are repeatedly displayed every 1F.
  • the image data display state is temporally intermittent display (intermittent display). Therefore, it is possible to realize good moving image display without blurring of the outline of the image.
  • the source signal line 18 is driven with N times the current, it is not affected by the parasitic capacitance and can correspond to a high definition display panel.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of driving waveforms for realizing the driving method of FIG.
  • the signal waveform has an off voltage of Vgh (H level) and an on voltage of Vgl (L level).
  • the suffix of each signal line indicates the pixel row number ((1), (2), (3), etc.).
  • the number of rows is 220 for the Q CIF display panel and 480 for the VGA panel.
  • the good signal line 17 a (1) is selected (V g 1 voltage), and the source signal line 18 is programmed from the transistor 11 a of the selected pixel row toward the source driver circuit 14. Electric current flows.
  • V g 1 voltage V g 1 voltage
  • the write pixel row 5 1 a pixel row (1) -th der Rutoshite be described.
  • the predetermined value is a data current for displaying an image. It is not a fixed value unless white raster display is used.
  • the gate signal line 17a is set to (1) (2) (3) (4) (5).
  • the switching transistors 11 b and the transistors 11 c of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are in the on state.
  • the gate signal line 17b has an opposite phase to the gate signal line 17a. Therefore, the switching transistors 11 d of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are off, and a current is flowing through the EL element 15 of the corresponding pixel row. Absent. That is, it is the non-lighting state 52.
  • the write pixel row 51 a and the pixel row 51 b selected to increase the current are set to at least the non-display state 52 c .
  • the display state may be set in other voltage program type pixel configurations.
  • the gate signal line 17a (1) is deselected, and an on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b.
  • Vgl on-voltage
  • the gate signal line 17a (6) is selected (V g1 voltage), and the source signal line 18 from the transistor 11a of the selected pixel row (6) is sent to the source driver circuit 14. , A program current flows. By operating in this manner, regular image data is held in the pixel row (1).
  • the gate signal line 17a (2) is deselected, and the on-voltage (V gl) is applied to the good signal line 17b.
  • the gate signal line 17 a (7) is selected (V g1 voltage), and the source signal line 18 from the transistor 11 a of the selected pixel row (7) is sent to the source driver circuit 14. , A program current flows. By operating in this way, regular image data is held in the pixel row (2).
  • One screen is rewritten by the above operation and running while shifting one pixel row at a time.
  • each pixel is programmed with twice the current (voltage), so that the emission luminance of the EL element 15 of each pixel is ideally doubled. Therefore, the brightness of the display screen is twice as large as the predetermined value.
  • the non-display area 52 may include the pixel row 51 and a half of the display screen 50 may be included. As in Fig. 13, when one display area 53 moves downward from the top of the screen as shown in Fig. 20, it is visually recognized that the display area 53 moves when the frame rate is low. . Especially when you close your eyelids or face up It becomes easier to recognize when you move it down.
  • the display area 53 may be divided into a plurality of parts as shown in FIG. If the area obtained by adding the divided non-display area 52 becomes the area of S (N-1) ZN, it is the same as the case without division.
  • FIG. 23 shows a voltage waveform applied to the gate signal line 17.
  • the difference between FIG. 21 and FIG. 23 is basically the operation of the gate signal line 17b.
  • the gate signal lines 17b are turned on and off (Vg1 and Vgh) by the number of screen divisions. Other points are almost the same as or similar to those in FIG.
  • the screen flicker is reduced by dividing the display area 53 into a plurality. Therefore, no fritting force is generated, and good image display can be realized. It should be noted that the division may be made finer. However, the more you divide, the less the flicker will be. In particular, since the response of the EL element 15 is fast, the display luminance does not decrease even if the EL element 15 is turned on and off in a time shorter than 5 ⁇ sec.
  • ON / OFF of the EL element 15 can be controlled by ON / OFF of a signal applied to the gate signal line 17b. Therefore, in the driving method of the present invention, control can be performed at a low frequency on the order of KHz. Also, no image memory or the like is required to achieve black screen insertion (non-display area 52 insertion). Therefore, the driving circuit or method of the present invention can be realized at low cost.
  • FIG. 24 shows a case where two pixel rows are selected at the same time.
  • the method of simultaneously selecting two pixel rows has a practical display uniformity. This is presumed to be due to the fact that the characteristics of the driving transistors 11a of adjacent pixels are very similar. Also, when performing laser annealing, a striped laser Good results were obtained by irradiating the source in parallel with the source signal line 18.
  • the characteristics of the semiconductor film in the range where annealing is performed at the same time are uniform.
  • the semiconductor film is formed uniformly within the range of the stripe laser irradiation, and the transistors using the semiconductor film have almost the same Vt and mobility. Therefore, by irradiating a stripe-shaped laser shot in parallel to the direction in which the source signal line 18 is formed, and by moving this irradiation position, the pixels along the source signal line 18 (pixel columns, pixels in the vertical direction of the screen) ) Are made almost equally. Therefore, when current programming is performed by simultaneously turning on a plurality of pixel rows, the program current is selected at the same time, and the current obtained by dividing the program current by the number of selected pixels is almost the same for multiple pixels. Be programmed. Therefore, a current program close to the target value can be executed, and uniform display can be realized. Therefore, there is a synergistic effect between the laser shot direction and the driving method described in FIG.
  • the characteristics of the transistor 11a in the vertical direction of the pixel become almost the same.
  • a good current program can be performed (even if the characteristics of the transistor 11a in the left and right direction of the pixel do not match).
  • the above operation is performed by shifting the position of the selected pixel row by one or more pixel rows in synchronization with 1 H (one horizontal scanning period).
  • the direction of the laser shot is set to be parallel to the source signal line 18, but the direction is not necessarily parallel. Even if a laser shot is irradiated obliquely to the source signal line 18, the characteristics of the transistor 11 a in the vertical direction of the pixel along one source signal line 18 are almost unchanged. This is because they are formed in unison. Therefore, irradiating a laser shot in parallel with the source signal line means that pixels adjacent above or below any pixel along the source signal line 18 are included in one laser irradiation range. That is to do.
  • the source signal line 18 is generally a wiring for transmitting a program current or a voltage serving as a video signal.
  • the writing pixel row position is shifted every 1 H.
  • the writing pixel row position may be shifted every 2 H (every 2 pixel rows). More pixels rows may be shifted.
  • the shift may be performed in arbitrary time units. The shift may be performed by skipping one pixel row.
  • the shift time may be changed according to the screen position.
  • the shift time at the center of the screen may be shorter, and the shift time at the upper and lower parts of the screen may be longer.
  • the center of screen 50 shifts one pixel row every 200 sec, and the top and bottom of screen 50 shifts one pixel row every 100 sec / sec.
  • the light emission luminance at the center of the screen 50 is increased and the periphery (the upper and lower parts of the screen 50) can be lowered. It goes without saying that the shift time between the center of the screen 50 and the upper part of the screen and the shift time between the center of the screen 50 and the lower part of the screen smoothly change over time, and control is performed so that the luminance contour does not appear. No.
  • the reference current of the source driver circuit 14 may be changed according to the scanning position on the screen 50 (see FIG. 144).
  • the reference current at the center of screen 50 is 10 ⁇ A
  • the reference current at the top and bottom of screen 50 is 5 ⁇ m.
  • the reference current between the center of the screen 50 and the top of the screen, and the reference current between the center of the screen 50 and the bottom of the screen It is needless to say that the reference current is controlled so that the value changes smoothly with time and the luminance contour does not occur.
  • the image display may be performed by combining a driving method for controlling the time for shifting the pixel row according to the screen position and a driving method for changing the reference current corresponding to the screen 50 position. Needless to say.
  • the shift time may be changed for each frame. Further, the present invention is not limited to selecting a plurality of continuous pixel rows. For example, a pixel row that has been shifted to one pixel row may be selected.
  • the first and third pixel rows are selected during the first horizontal scanning period, and the second and fourth pixel rows are selected during the second horizontal scanning period Then, select the third and fifth pixel rows during the third horizontal scanning period, and select the fourth and sixth pixel rows during the fourth horizontal scanning period
  • a driving method of selecting the first pixel row, the third pixel row, and the fifth pixel row during the first horizontal scanning period is also within the technical scope.
  • a pixel row position extending to a plurality of pixel rows may be selected.
  • the combination of the above laser shot direction and simultaneous selection of a plurality of pixel rows is not limited to the pixel configurations of FIGS. 1, 2, and 32, but is a pixel configuration of a current mirror.
  • the present invention can be applied to pixel configurations of other current driving methods such as FIGS. 38, 42, and 50.
  • the present invention can be applied to the voltage drive pixel configurations shown in FIGS. 43, 51, 54, and 62. In other words, if the characteristics of the transistors above and below the pixel match, voltage programming can be performed satisfactorily with the voltage applied to the same source signal line 18.
  • the writing pixel row is the (1) pixel row
  • (1) and (2) are selected for the gate signal line 17a (see FIG. 25).
  • the switching transistors lib and the transistors 11c in the pixel rows (1) and (2) are on. Therefore, at least the switching transistors 11 d of the pixel rows (1) and (2) are in the off state, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
  • the display area 53 is divided into five parts in order to reduce the generation of the fritting force.
  • a current Id is originally written in the write pixel row 51a, and a current IwX10 flows in the source signal line 18.
  • the pixel row 51 b has the same display as 51 a during the 1 H period. Therefore, the writing pixel row 51 a and the pixel row 51 b selected to increase the current are set to at least the non-display state 52. '
  • the gate signal line 17a (1) is deselected, and the on voltage (V gl) is applied to the good signal line 17b.
  • the gate signal line 17a (3) is selected (V g1 voltage), and the source signal line 18 , The program current flows. Behave this way Thus, the pixel row (1) holds regular image data.
  • the gate signal line 17a (2) is deselected, and the on-voltage (Vgl) is applied to the gate signal line 17b.
  • the gate signal line 17 a (4) is selected (V g1 voltage), and the source signal line 18 from the transistor 11 a of the selected pixel row (4) is directed toward the source driver circuit 14. , A program current flows.
  • regular image data is held in the pixel row (2).
  • the above operation and the shift by one pixel row (of course, the shift may be performed by a plurality of pixel rows. For example, in the case of the pseudo interlace drive, the shift may be performed by two rows. One screen may be rewritten by scanning while scanning the same image in the pixel rows.
  • each pixel is programmed with five times the current (voltage), so the EL element 15 of each pixel ideally emits 5 times. Therefore, the brightness of the display area 53 is five times the predetermined value.
  • the non-display area 52 may include the writing pixel row 51 and cover one fifth of the display screen 1. .
  • two write pixel rows 51 are selected, and are sequentially selected from the upper side to the lower side of the screen 50 (see also FIG. 26).
  • pixels 16a and 16b are selected).
  • the write pixel row 51a exists, but the write pixel row 51b disappears. That is, there is only one pixel row to be selected. Therefore, all the current applied to the source signal line 18 is written to the pixel row 51a. Therefore, twice as much current is programmed into the pixel as compared to the pixel row 51a.
  • the present invention forms (arranges) a dummy pixel row 281 on the lower side of the screen 50 as shown in FIG. 27 (b). Therefore, when the selected pixel row is selected up to the lower side of the screen 50, the last pixel row and the dummy pixel row 281 of the screen 50 are selected. Therefore, the specified current is written to the write pixel row in (b) of FIG. 27.
  • the dummy pixel row 281 is illustrated as being formed adjacent to the upper end or lower end of the display screen 50, the present invention is not limited to this. It may be formed at a position distant from the display screen 50. In the dummy pixel row 281, it is not necessary to form the switching transistor 11d and the EL element 15 shown in FIG. By not forming the dummy pixel row 281, the size of the dummy pixel row 281 is reduced.
  • FIG. 28 shows the state of FIG. 27 (b).
  • the last pixel row (dummy pixel row) 2 81 of the screen 50 is selected. .
  • the dummy pixel row 2 81 is arranged outside the display screen 50. That is, the dummy pixel row (one dummy pixel) 281 is not lit, or not lit, or is configured to be invisible even when lit. For example, the contact hole between the pixel electrode 105 and the transistor 11 is eliminated, or the EL film 15 is not formed in the dummy pixel row 281. Further, a configuration in which an insulating film is formed on the pixel electrode 105 in the dummy pixel row is exemplified.
  • the dummy pixels (rows) 281 are provided (formed, arranged) on the lower side of the screen 50, but the present invention is not limited to this.
  • the upper side of the screen 50 as shown in (b) of FIG.
  • a dummy pixel row 281 should be formed. That is, a dummy pixel row 28'1 is formed (arranged) on each of the upper side and the lower side of the screen 50. that's all With such a configuration, it is possible to cope with upside down scanning of the screen. In the above embodiment, two pixel rows are simultaneously selected.
  • the present invention is not limited to this.
  • a method of simultaneously selecting five pixel rows may be used. That is, in the case of simultaneous driving of five pixel rows, four dummy pixel rows 281 may be formed. Therefore, the number of pixels of the dummy pixel row 281 may be equal to the number of pixels of the pixel row 11 to be selected at the same time. However, this is the case where the pixel rows to be selected are shifted one pixel row at a time.
  • (M_l) X L pixel rows may be formed.
  • the dummy pixel row configuration or the dummy pixel row driving of the present invention is a method using at least one or more dummy pixel rows.
  • the driving method in which a plurality of pixel rows are selected at the same time it becomes more difficult to absorb the characteristic variation of the transistor 11a as the number of pixel rows selected at the same time increases.
  • the current programmed into one pixel increases, causing a large current to flow through the EL element 15. If the current flowing through the EL element 15 is large, the EL element 15 tends to deteriorate.
  • FIG. 30 solves this problem.
  • the basic concept of FIG. 30 is a method of simultaneously selecting a plurality of pixel rows in 1 ⁇ 2 H (1 ⁇ 2 in the horizontal scanning period) as described in FIGS.
  • Subsequent (1/2) H (1Z2 in the horizontal scanning period) is a combination of the method of selecting one pixel row as described with reference to FIGS.
  • the operation is described as operating with H, but is not limited to this.
  • the first period can be (1/4) H
  • the second period can be (3Z4) H.
  • the description is made on the assumption that five pixel rows are simultaneously selected in the first period and one pixel row is selected in the second period.
  • the first period the first half of 12H
  • the potential of the source signal line 18 becomes the target potential in a short time, and the terminal voltage of the capacitor 19 of each pixel 16 is also programmed so that a current 25 times larger flows.
  • the application time of this 25 times current is 1/2 H of the first half (1 2 in one horizontal scanning period).
  • the display state is as shown in FIG.
  • FIG. 30 (b1) In the second half of the next ⁇ Z2H period, one pixel row is selected and current (voltage) programming is performed. This state is illustrated in FIG. 30 (b1).
  • the write pixel row 51a is current (voltage) programmed to flow a current five times as before. Equalizing the current flowing to each pixel in Fig. 30 (a1) and Fig. 30 (b1) is achieved by reducing the change in the terminal voltage of the programmed capacitor 19 and achieving the target current faster. This is to make it flow.
  • Fig. 30 (a1) current is passed through a plurality of pixels, and the value approaches the value at which the approximate current flows at high speed.
  • this first phase multiple transis Since the programming is performed by the data 11a, an error occurs due to the transistor variation with respect to the target value.
  • the second stage only the rows of pixels to which data is to be written and stored are selected, and a complete program is performed from a rough target value to a predetermined target value.
  • scanning the non-lighting area 52 downward from the top of the screen and scanning the write pixel row 51a downward from the top of the screen are the same as in the embodiment shown in FIG. 13 and the like. The description is omitted because it is the same.
  • FIG. 31 shows driving waveforms for realizing the driving method of FIG.
  • 1H one horizontal scanning period
  • 1H is composed of two phases. These two phases are switched by the ISEL signal.
  • the ISEL signal is shown in Figure 31.
  • the driver circuit 14 that implements FIG. 30 includes a current output circuit A and a current output circuit B.
  • Each current output circuit is composed of a DA circuit for DA conversion of 8-bit grayscale data and an operational amplifier.
  • the current output circuit A is configured to output 25 times the current.
  • the current output circuit B is configured to output five times the current.
  • the outputs of the current output circuit A and the current output circuit B are controlled by a switch circuit formed (disposed) in the current output section by the ISEL signal, and applied to the source signal line 18. This current output circuit is arranged for each source signal line.
  • the current output circuit A that outputs 25 times the current is selected, and the current from the source signal line 18 is absorbed by the source driver IC 14 (more appropriately, the source driver circuit The current output circuit A formed in 14 absorbs). It is easy to adjust the magnitude of the current output circuit current, such as 25 times or 5 times. This is because it can be easily configured with a plurality of resistors and analog switches. As shown in FIG. 30, when the writing pixel row is the (1) pixel row (see the column 1H in FIG. 30), the gate signal line 17a is (1) (2) (3) ( 4) (5) is selected (for the pixel configuration in Fig. 1).
  • the switching transistors 11b and 11c of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are on.
  • ISEL is at the L level
  • the current output circuit A that outputs a 25-fold current is selected and connected to the source signal line 18.
  • An off-voltage (V gh) is applied to the gate signal line 17b. Therefore, the switching transistors 11d of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
  • a transistor 11 of 5 pixels 11a and a current Sw of IwX2 flow through the source signal line 18 respectively. Then, the capacitor 19 of each pixel 16 is programmed with five times the current.
  • Vt, S value characteristics of each transistor 11a are the same.
  • the source signal line 18 receives a current obtained by adding the program current of the five transistors 11a.
  • the current Iw to be written into the pixel by the conventional driving method is set to the writing pixel row 51a
  • the current IwX25 flows to the source signal line 18.
  • This pixel row is used as an auxiliary to increase the amount of current to the source signal line 18b.
  • the pixel row 5 lb has the same display as 51 a during the 1 H period. Therefore, the writing pixel row 51 a and the pixel row 51 b selected to increase the current are set to at least the non-display state 52.
  • the current output circuit B that outputs a five-fold current is selected, and the current output circuit B and the source signal line 18 are connected.
  • the state of the gate signal line 17b is unchanged from the state of 1/2 H, and the off voltage (Vgh) is applied. Therefore, the switching transistors 11 d of the pixel rows (1), (2), (3), (4), and (5) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
  • the transistors 11a in the pixel row (1) pass the current of IwX5 to the source signal line 18 respectively. Then, the capacitor 19 of each pixel row (1) is programmed with five times the current.
  • the pixel row to be written is (2).
  • the gate signal line 17a is (2) (3) (4) (5) (6) is selected.
  • the switching transistor of pixel row (2) (3) (4) (5) (6) The star llb and the transistor 11c are on.
  • ISEL is at the L level, the current output circuit A that outputs a 25-fold current is selected and connected to the source signal line 18.
  • An off-voltage (V gh) is applied to the gate signal line 17b.
  • the switching transistors lid of the pixel rows (2), (3), (4), (5), and (6) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
  • the gate signal line 17 b (1) of the pixel row (1) is applied with the voltage V g 1, the transistor 11 d is in an on state, and the EL element 15 of the pixel row (1) is Light.
  • the transistors 11a of the pixel rows (1) and (2) are in the operating state (the pixel row (1) supplies current to the EL element 15 and the pixel row (2) supplies current to the source signal line 18).
  • the switching transistors 11 b and 11 c of the pixel rows (3), (4), (5), and (6) are off. That is, it is in a non-selected state.
  • the current output circuit B that outputs a five-fold current is selected. Is connected.
  • the state of the gate signal line 17b does not change from the state of 1Z2H, and the off voltage (Vgh) is applied. Therefore, the switching transistors 11 d of the pixel rows (2), (3), (4), (5), and (6) are off, and no current flows through the EL element 15 of the corresponding pixel row. That is, it is the non-lighting state 52.
  • a current of IwX5 flows through the source signal line 18 in each of the transistors 11a of the pixel row (2).
  • the capacitor 19 of each pixel row (2) is programmed with a current five times as large.
  • the driving method described with reference to FIG. 30 selects the G pixel rows (G is 2 or more) in the first period, and performs programming so that N times the current flows in each pixel row.
  • the B pixel row (B is smaller than G, 1 or more) is selected, and the pixel is programmed to flow N times the current.
  • the period for simultaneously selecting a plurality of pixel rows is 1 Z 2 H, and the period for selecting one pixel row is 1 H.
  • the period for simultaneously selecting multiple pixel rows is 1 / 4H
  • the period for selecting the element may be 3 / 4H.
  • the period obtained by adding the period for simultaneously selecting a plurality of pixel rows and the period for selecting one pixel row is 1 H, but is not limited thereto.
  • the period may be 2 H or 1.5 H.
  • the period in which five pixel rows are simultaneously selected may be 1 Z 2 H, and in the next second period, two pixel rows may be simultaneously selected. Even in this case, a practically acceptable image display can be realized.
  • the first period in which five pixel rows are selected simultaneously is set to 1/2 H
  • the second period in which one pixel row is selected is set to 1 H 2 H, which is a two-stage process. It does not do.
  • image data may be written to a pixel row in a plurality of stages.
  • the above embodiment is a method of sequentially selecting one pixel row and performing current programming on the pixels, or a method of sequentially selecting a plurality of pixel rows and performing current programming on the pixels.
  • the present invention is not limited to this. It is also possible to combine a method in which one pixel row is sequentially selected according to image data and current programming is performed on pixels, and a method in which a plurality of pixel rows are sequentially selected and current programming is performed on pixels.
  • FIG. 186 shows a combination of a driving method for sequentially selecting one pixel row and a driving method for sequentially selecting a plurality of pixel rows.
  • a2 when selecting a plurality of pixel rows at the same time, a description will be given using two pixel rows as an example. Therefore, one dummy pixel row 28 1 is formed above and below the screen. In the case of the driving method in which one pixel row is sequentially selected, the dummy pixel row need not be used.
  • FIG. 186 (a1) shows a normal driving method of the present invention.
  • the driving method shown in Fig. 186 (a1) is implemented. If the input video signal is an interlaced signal, implement Figure 186 (a2). If there is no image resolution for the video signal, implement Figure 186 (a2). Also, control may be performed so that FIG. 186 (a 2) is performed for moving images, and FIG. 186 (a 1) is performed for still images. Switching between FIG. 186 (a 1) and FIG. 186 (a 2) can be easily changed by controlling the start pulse to the gate driver circuit 12.
  • the ratio of the non-display area 52 and the display area 53 is determined by the gate driver circuit 1 2 It can be easily realized by controlling the start pulse. That is, the driving state of (b) in FIG. 186 may be changed according to the display states of FIG. 186 (a1) and FIG. 186 (a2).
  • FIG. 187 shows the configuration of the display panel of the present invention that performs interlace driving.
  • the gate signal line 17a of the odd pixel row is connected to the gate driver circuit 12a1.
  • the gate signal line 17a of the even pixel row is connected to the gate driver circuit 12a2.
  • the gut signal line 17b of the odd pixel row is connected to the gate driver circuit 12b1.
  • the gut signal line 17 b of the even-numbered pixel row is connected to the gate driver circuit 12 b 2.
  • the image data of the odd-numbered pixel rows is sequentially rewritten by the operation (control) of the gate driver circuit 12a1.
  • the lighting (non-lighting) of the EL elements is controlled by the operation (control) of the gate driver circuit 12b1.
  • the image data of the even-numbered pixel rows is sequentially rewritten by the operation (control) of the gate driver circuit 12a2.
  • the lighting (non-lighting) of the EL element is controlled by the operation (control) of the gate driver circuit 12b2.
  • FIG. 188 (a) shows the operation state of the display panel in the first field.
  • FIG. 188 (b) shows the operation state of the display panel in the second field.
  • the hatched gate driver circuit 12 indicates that the data scanning operation is not performed.
  • the gate driver circuit 12 a1 operates as the write control of the program current
  • the gate driver circuit 12 2 as the lighting control of the EL element 15.
  • b 2 works.
  • the gate driver circuit 12a2 operates as the programming control of the program current.
  • the gate driver circuit 12 b 1 operates as lighting control of the EL element 15. The above operation is repeated within the frame.
  • FIG. 189 shows the image display state in the first field.
  • (A) in Figure 189 shows the position of the odd-numbered pixel row where the writing pixel row (current (voltage) programming is performed.
  • (B) in Figure 189 is an odd number Fig. 189 (b) shows only the odd-numbered pixel rows, and Fig. 189 (c) shows the even-numbered pixel rows.
  • the EL element 15 of the pixel corresponding to the odd-numbered pixel row is in a non-lighting state.
  • the display area 53 and the non-display area 52 are scanned (N-fold pulse driving).
  • FIG. 190 shows an image display state in the second field.
  • (A) in Fig. 190 shows the position of the odd pixel row where the writing pixel row (current (voltage) programming is performed.
  • Fig. 190 (a1) ⁇ (a2) ⁇ (a3)
  • the even-numbered pixel row is sequentially rewritten (the image data of the odd-numbered pixel row is retained).
  • (B) in FIG. The display state of the pixel rows is shown in the figure, where (b) of FIG. 190 shows only the odd-numbered pixel rows, and the even-numbered pixel rows are shown in (c) of FIG.
  • the EL element 15 of the pixel corresponding to the even-numbered pixel row is in a non-lighting state.
  • the display area 53 and the non-display area 52 are run (N-fold pulse driving).
  • the interlace driving can be easily realized on the EL display panel.
  • Implement N times pulse drive As a result, writing shortage does not occur, and moving image blur does not occur.
  • the control of the current (voltage) program and the lighting control of the EL element 15 are easy, and the circuit can be easily realized.
  • the driving method of the present invention is not limited to the driving methods shown in FIGS.
  • the driving method shown in FIG. 189 and FIG. 190 the odd-numbered pixel rows or even-numbered pixel rows on which the current (voltage) programming is performed are set to the non-display area 52 (non-lighting, black display).
  • both the gate driver circuits 12 bl and 12 b 2 for controlling the lighting of the EL element 15 are operated in synchronization.
  • the pixel row 51 on which the current (voltage) programming is performed is controlled so as to be a non-display area (this is not necessary in the current mirror pixel configuration in FIG. 38).
  • FIG. 191 since the lighting control of the odd-numbered pixel row and the even-numbered pixel row is the same, it is not necessary to provide the two gate driver circuits 12 bl and 12 b 2. Lighting control can be performed with one good driver circuit 1 2b.
  • FIG. 191 shows a driving method for making the lighting control of the odd-numbered pixel rows and the even-numbered pixel rows the same.
  • FIG. 192 is an embodiment in which the lighting control of the odd-numbered pixel row and the lighting control of the even-numbered pixel row are made different.
  • FIG. 192 shows an example in which the reverse pattern of the lighting state of the odd-numbered pixel row (display area 53, non-display area 52) is changed to the lighting state of the even-numbered pixel row. Therefore, the area of the display area 53 and the area of the non-display area 52 are set to be the same.
  • the area of the display area 53 and the area of the non-display area 52 are not limited to being the same.
  • the driving method for executing the current (voltage) programming for each pixel row has been described.
  • the driving method of the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. Pressure) It goes without saying that the program may be performed. Further, in FIGS. 190 and 189, it is not limited to turning off all the pixel rows in the odd-numbered pixel rows or the even-numbered pixel rows.
  • the waveform of the gate signal line 17b is made the same in each pixel row, and the waveform is applied at an interval of 1H.
  • the pixel rows to be lit can be sequentially shifted while the time during which the EL element 15 is lit is defined as 1 FZN.
  • the gate signal lines 17b have the same waveform and are shifted in each pixel row. This is because ST 1 and ST 2 which are data applied to the shift register circuits 61 a and 61 b in FIG. 6 may be controlled.
  • V g 1 is output on gate signal line 17 b
  • V gh is output on gate signal line 17 b.
  • the ST2 applied to the shift register 17b is input at the L level only for the period of 1 FZN, and remains at the H level during the other periods.
  • the input ST2 is simply shifted by the clock CLK2 synchronized with 1H.
  • the cycle of turning on and off the EL element 15 needs to be 0.5 ms or more. If this period is short, the image will not be completely black due to the afterimage characteristics of the human eye, and the image will be blurred, as if the resolution had been reduced. Also, the display state of the data holding type display panel is set. However, when the on-off cycle is 100 ms or more, it appears to be blinking. Therefore, the ON / OFF cycle of the EL element should be not less than 0.5 sec and not more than 100 ms. More preferably, the on / off period should be not less than 2 msec and not more than 3 Omsec. More preferably, the on / off period should be 3 ms or more and 20 ms or less.
  • the number of divisions of the black screen 15 The ability to realize image display S, the flickering of the screen becomes easier to see. Therefore, it is preferable to divide the black insertion portion into a plurality. However, if the number of divisions is too large, video blur will occur.
  • the number of divisions should be between 1 and 8 inclusive. More preferably, it is preferably 1 or more and 5 or less.
  • the number of divisions of the black screen is configured to be changeable between a still image and a moving image.
  • N 4
  • 75% is a black screen and 25% is an image display.
  • the number of divisions is 1 to scan the 75% black display section in the vertical direction of the screen in the 75% black band state.
  • the number of divisions is three, which is scanned by three blocks of a 25% black screen and a 25/3% display screen.
  • Switching may be performed automatically (such as video detection) according to the input image, or manually by the user. In addition, it may be configured to switch to a video of a display device or the like in accordance with an input outlet.
  • the number of divisions is set to 10 or more on the wallpaper display and input screen (in extreme cases, it may be turned on and off every 1 H).
  • the number of divisions should be 1 or more and 5 or less.
  • the number of divisions is configured to be switchable to three or more stages. For example, no division, 2, 4, 8, and so on.
  • the ratio of the black screen to the entire display screen is preferably 0.2 or more and 0.9 or less when the area of the entire screen is 1 (1.2 or more and 9 or less when displayed by N). Further, it is particularly preferable that the value be 0.25 or more and 0.6 or less (when represented by N, it is 1.25 or more and 6 or less). If the ratio is less than 0.20, the effect of improving the moving image display is low. When the value is 0.9 or more, the brightness of the display portion increases, and it is easy to visually recognize that the display portion moves up and down.
  • the number of frames per second is preferably 10 or more and 100 or less (100 Hz or more and 100 Hz or less). Furthermore, more than 1 2 and less than 6 5 (12 Hz Or more and 65 Hz or less). When the number of frames is small, flickering of the screen becomes conspicuous. When the number of frames is too large, writing from the driver circuit 14 or the like becomes difficult, and the resolution is deteriorated.
  • the brightness of an image can be changed by controlling the gate signal line 17.
  • the brightness of the image may be changed by changing the current (voltage) applied to the source signal line 18.
  • the control of the gate signal line 17 and the changing of the current (voltage) applied to the source signal line 18 described above are performed in combination. Needless to say, it is good.
  • the above items can be applied to the pixel configuration of the current program shown in FIG. 38 and the pixel configuration of the voltage program shown in FIG. 43, FIG. 51 and FIG.
  • the on / off control of the transistor 11 d, the transistor 11 d in FIG. 43, and the transistor 11 e in FIG. As described above, by turning on / off the wiring for flowing the current through the EL element 15, the N-fold pulse driving of the present invention can be easily realized.
  • the time when the voltage Vgl is set to V gl only during the period of 1 F ZN of the gate signal line 17 b may be any time during the period of IF (it is not limited to 1 F. It may be a unit period). This is because a predetermined average luminance is obtained by turning on the EL element 15 for a predetermined period in a unit time. However, it is better to set the gate signal line 17b to Vg1 immediately after the current programming period (1H) to make the EL element 15 emit light. This is because the effect of the retention ratio characteristics of the capacitor 19 in FIG. 1 is reduced.
  • the number of divisions of the image is made variable. For example, when the user presses a brightness adjustment switch or turns a brightness adjustment poly- ium, the change is detected and the value of K is changed. Manually or automatically depending on the content and data of the image to be displayed You may comprise so that it may change.
  • K the number of divisions of the image display unit 53
  • the period (1 F / N) for setting the gate signal line 17b to V g1 is divided into a plurality (division number M) and the period for setting V g 1 to 1 FZ (K
  • the period of N) is to be implemented K times, but this is not a limitation.
  • the screen 50 is turned on / off by disposing (forming) a transistor 11 d as a switching element between the EL element 15 and the driving transistor 11 a and controlling the transistor lid. It was shown. With this driving method, it was possible to eliminate the shortage of current writing in the black display state of the current programming method, and to realize a good resolution or black display. In other words, it is important for the current programming method to achieve good black display.
  • the driving method described below is to reset the driving transistor 11a to realize good black display.
  • FIG. 32 is basically the pixel configuration of FIG. In the pixel configuration of FIG. 32, the programmed I w current flows through the EL element 15 and the EL element 15 emits light.
  • the driving transistor 11a retains the ability to flow current by being programmed.
  • the drive method shown in Fig. 32 is a method of resetting the transistor 11a (off state) using this ability to flow current.
  • this driving method is referred to as reset driving.
  • the gate signal line 17a (gate signal line WR) that controls the on / off of the transistor lib and the gate signal line 17c (gate signal line EL) that controls the on / off of the transistor 11c Can be controlled independently.
  • the gut signal line 17a and the gate signal line 17c may be controlled by two independent shift register circuits 61 as shown in FIG.
  • the drive voltage of the gut signal line 17a for driving the transistor l ib and the gate signal line 17b for driving the transistor 11 d may be changed (in the case of the pixel configuration in FIG. 1).
  • the amplitude value (difference between the ON voltage and the OFF voltage) of the gate signal line 17a is smaller than the amplitude value of the gate signal line 17b.
  • the amplitude value of the gate signal line 17 When the amplitude value of the gate signal line 17 is large, the penetration voltage between the gate signal line 17 and the pixel 16 becomes large, and black floating occurs.
  • the amplitude of the gate signal line 17a can be controlled by controlling whether the potential of the source signal line 18 is not applied to the pixel 16 (applied (when selected)). Since the potential fluctuation of the source signal line 18 is small, the amplitude value of the good signal line 17a can be reduced.
  • the gate signal line 17b needs to perform EL on / off control. Therefore, the amplitude value increases. To cope with this, shift The output voltages of the transistor circuits 61a and 61b are changed.
  • V gh (off voltage) of the shift register circuits 61 a and 61 b is substantially the same, and V g 1 (on voltage) of the shift register circuit 61 a Is lower than V g 1 (ON voltage) of the shift register circuit 61b.
  • FIG. 33 is an explanatory view of the principle of reset drive.
  • the transistor 11c and the transistor 11d are turned off, and the transistor 11b is turned on.
  • the drain (D) terminal and the gate (G) terminal of the driving transistor 11a are in a short state, and the Ib current flows.
  • transistor 11a is current programmed in the previous field (frame). In this state, when the transistor 11d is turned off and the transistor lib is turned on, the driving current Ib flows to the gate (G) terminal of the transistor 11a. Therefore, the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the transistor 11a have the same potential, and the transistor 11a is reset (in a state where no current flows).
  • the reset state (state in which no current flows) of the transistor 11a is equivalent to a state in which the offset voltage of the voltage offset canceller method described in FIG. 51 and the like is held.
  • the offset voltage is held between the terminals of the capacitor 19.
  • This offset voltage has a different voltage value depending on the characteristics of the transistor 11a. Therefore, by performing the operation of (a) in FIG. 33, the transistor 11a does not pass current to the capacitor 19 of each pixel (that is, the black display current (almost equal to 0) is held). It will be.
  • the operation of turning off the transistor 11b and the transistor 11c, turning on the transistor lid, and passing a current to the driving transistor 11a is performed. It is preferable to do it. This operation is preferably completed in a short time. This is because a current may flow through the EL element 15 and the EL element 15 may be turned on, thereby deteriorating the display contrast. It is preferable that the operation time is 0.1% or more and 10% or less of 1 H (one horizontal scanning period). More preferably, it is more preferably 0.2% or more and 2% or less. Alternatively, it is preferable that the time be 0.2 sec or more and 5 ⁇ sec or less. Further, the above-described operation (the operation performed before (a) in FIG.
  • the drain (D) terminal voltage of the driving transistor 11a decreases, and a smooth Ib current can flow in the state of (a) in Fig. 33. . Note that the above is also applicable to other reset driving methods of the present invention.
  • the implementation time of (a) in FIG. 33 is preferably 1 H or more and 5 H or less. It is preferable that this period be different for the R, G, and B pixels. This is because the EL material differs for each color pixel, and there is a difference in the rising voltage of the EL material.
  • an optimal period is set according to the EL material. In this embodiment, this period is set to 1H or more and 5H or less. However, it is needless to say that 5H or more may be used in a driving method mainly using black insertion (black screen writing). . Note that the longer this period is, the better the black display state of the pixel is.
  • FIG. 33 (b) shows a state where the transistor 11c and the transistor 11b are turned on and the transistor 11d is turned off.
  • the state of (b) in Fig. 33 is a state in which current programming is performed, as described earlier.
  • the program current Iw is output (or absorbed) from the source driver circuit 14, and the program current Iw is supplied to the driving transistor 11a.
  • the potential of the gate (G) terminal of the driving transistor 11a is set so that the program current Iw flows (the set potential is held by the capacitor 19).
  • the transistor 11a keeps the state of not passing the current of (a) in FIG. 33, so that a good black display can be realized.
  • the current program for white display is performed in (b) of Fig. 33, even if the characteristic variation of the driving transistor of each pixel occurs, the offset voltage in the completely black display state is Perform the current program. Therefore, the time to be programmed to the target current value becomes equal according to the gradation. Therefore, there is no gradation error due to characteristic variations of the transistor 11a, and a good image display can be realized.
  • the drive method (reset drive) described with reference to FIG. 33 disconnects the drive transistor 11a from the EL element 15 (a state in which no current flows) and forces the drive transistor drain ( D) and gate (G) terminals (or source (S) and gate (G) terminals, more generally For example, a first operation for short-circuiting between two gates (including a gate (G) terminal of a driving transistor) and a second operation for performing a current (voltage) program on the driving transistor after the above operation. It is. In addition, at least the second operation is performed after the first operation.
  • the transistor lib and the transistor 11c must be configured to be able to be controlled independently, as shown in FIG.
  • the pixel row to be subjected to current programming is reset (black display state), and current programming is performed 1 H later. (At this time, the display is also in the black state, because the transistor 11 d is off.)
  • a current is supplied to the EL element 15, and the pixel row emits light at a predetermined luminance (programmed current). In other words, the pixel row of black display moves downward from the top of the screen, and the image should appear to rewrite at the position where this pixel row has passed.
  • the reset state is not limited to being performed one pixel row at a time, but may be performed simultaneously for a plurality of pixel rows. Alternatively, scanning may be performed while simultaneously resetting a plurality of pixel rows and overlapping. For example, if four pixel rows are to be reset at the same time, the pixel rows (1), (2), (3), and (4) are reset during the first horizontal scanning period (1 unit), and the second During the horizontal scanning period, the pixel rows (3) (4) (5) (6) In the reset state, and in the next third horizontal scanning period, the pixel row (5)
  • the driving of (b) and (c) in FIG. 33 may be performed after all the pixels of one screen are reset at the same time or in the scanning state.
  • the reset state (interlacing of one pixel row or a plurality of pixel rows) may be performed.
  • a random reset state may be performed.
  • the reset drive of the present invention is described as a method of operating a pixel row (that is, controlling the vertical direction of the screen).
  • the concept of reset drive does not limit the control direction to pixel rows.
  • reset drive may be performed in the pixel column direction.
  • the reset driving in FIG. 33 can be combined with the N-fold pulse driving of the present invention and the like, and further excellent image display can be realized by combining with the interlace driving.
  • the configuration shown in Fig. 22 is a driving method in which intermittent N // K-fold pulse driving (a plurality of lighting areas are provided on one screen. This driving method controls the gate signal lines 17b and the transistors 11d This can be easily realized by turning on / off the operation, which has been described previously.) Since it is possible to easily realize the above, it is possible to realize a good image display without generating a fritting force.
  • FIG. 34 is a configuration diagram of a display device that realizes reset driving.
  • the gate driver circuit 12a controls the gate signal line 17a and the gate signal line 17b in FIG. By applying an on / off voltage to the gate signal line 17a, the transistor lib is on / off controlled.
  • the transistor lid is turned on and off by applying an on / off voltage to the gate signal line 17b.
  • the gate driver circuit 12b controls the gate signal line 17c in FIG.
  • the transistor 11c is turned on / off by applying an on / off voltage to the gate signal line 17c.
  • the gate signal line 17a is operated by the gate driver circuit 12a
  • the gate signal line 17c is operated by the gate driver circuit 12b. Therefore, the timing at which the transistor 11b is turned on to reset the driving transistor 11a and the timing at which the transistor 11c is turned on and current programming is performed on the driving transistor 11a are free. Can be set to. Other configurations and the like are the same as or similar to those described previously, and thus description thereof is omitted.
  • Fig. 35 is a timing chart of reset drive.
  • the reset time is 2 H (an on-voltage is applied to the gate signal line 17a and the transistor 11b is turned on), but the reset time is not limited to this. It may be 2H or more. If the reset can be performed very quickly, the reset time should be less than 1H. Is also good.
  • the H period for the reset period can be easily changed by the DATA (ST) pulse period input to the gate driver circuit 12. For example, if DATA input to the ST terminal is kept at the H level for a 2H period, the reset period output from each gate signal line 17a is a 2H period. Similarly, if DATA input to the ST pin is set to the H level for the 5 H period, the reset period output from each gate signal line 17 a will be the 5 H period.
  • an off-voltage is applied to the gate signal line 17c of the pixel (1), the transistor 11c is turned off, and the pixel is disconnected from the source signal line. At the same time, the off-state voltage is also applied to the gate signal line 17a, and the reset state of the driving transistor 11a is canceled. (Note that in this period, the current programming state is more pronounced than the reset state. It is more appropriate to express it as.). Also, an on-voltage is applied to the gate signal line 17b, the transistor 11d is turned on, and the current programmed in the driving transistor 11a flows through the EL element 15.
  • the pixel row (2) and the subsequent steps are the same as the pixel row (1), and the operation is clear from FIG.
  • FIG. 35 the reset period was a 1 H period.
  • FIG. 36 shows an example in which the reset period is set to 5H.
  • the H period for the reset period can be easily changed by the DATA (ST) pulse period input to the gate driver circuit 12.
  • DATA input to the ST1 terminal of the gate driver circuit 12a goes high for a period of 5H, and each gate signal line 17a
  • the longer the reset period the more completely the reset is performed, and a better black display can be achieved. However, the display luminance is reduced by the percentage of the reset period.
  • Fig. 36 shows an example in which the reset period was set to 5H. This reset state was continuous. However, the reset state is not limited to being performed continuously. For example, the signal output from each gate signal line 17a may be turned on and off every 1 H. Such an on / off operation can be easily realized by operating an enable circuit (not shown) formed at the output stage of the shift register. Further, it can be easily realized by controlling the DATA (ST) pulse input to the gate driver circuit 12.
  • the gate driver circuit 12a has at least two shift register circuits (one for controlling the gate signal line 17a, and the other for controlling the gate signal line 17b). Was needed. Therefore, there is a problem that the circuit scale of the gate driver circuit 12a becomes large.
  • FIG. 37 shows an embodiment in which the gate driver circuit 12a has one shift register. The timing chart of the output signal obtained by operating the circuit of Fig. 37 is as shown in Fig. 35. It should be noted that the symbols of the gut signal line 17 output from the gate driver circuits 12a and 12b are different between FIG. 35 and FIG. 37.
  • each good signal line 17a is output by ORing with the output of the previous stage of the shift register circuit 61a. That is, the ON voltage is output from the gate signal line 17a during the 2 H period.
  • the output of the shift register circuit 61a is output as it is to the gate signal line 17c. Therefore, the ON voltage is applied during the 1 H period.
  • the ON voltage is output to the gate signal line 17c of the pixel 16 (1), and the pixel 16 (1) (Voltage) The state of the program.
  • an ON voltage is also output to the gate signal line 17a of the pixel 16 (2), the transistor lib of the pixel 16 (2) is turned on, and the driving transistor 11a of the pixel 16 (2) is turned on. Is reset.
  • an ON voltage is output to the gate signal line 17c of the pixel 16 (2), and the pixel 16 (2) ) Is the current (voltage) program state.
  • the ON voltage is also output to the gate signal line 17a of the pixel 16 (3), the transistor 16b of the pixel 16 (3) is turned on, and the driving transistor 1 1a of the pixel 16 (3) is turned on. That is, the on-voltage is output from the good signal line 17a for 2 H periods, and the on-voltage is output to the gate signal line 17c for 1 H period.
  • the transistors 11b and 11c When in the programmed state, the transistors 11b and 11c are simultaneously turned on ((b) in FIG. 33), and when transitioning to the non-program state ((c) in FIG. 33), the transistor If 1 c is turned off before 1 lb of the transistor, the reset state shown in (b) of FIG. 33 will occur. In order to prevent this, the transistor 11c needs to be turned off later than the transistor 11b. For this purpose, it is necessary to control so that the on-voltage is applied to the good signal line 17a before the good signal line 17c.
  • FIG. 39 is an explanatory diagram of an embodiment with the pixel configuration of the current mirror of FIG.
  • the reset drive method in the pixel configuration of the current mirror will be described with reference to FIG.
  • transistor 11c and the transistor 11e are turned off, and the transistor 11d is turned on.
  • the drain '(D) terminal and the gate (G) terminal of the transistor 11b for current programming are short-circuited, and the Ib current flows as shown in the figure.
  • transistor 11b is current programmed in the previous field (frame) and has the ability to conduct current (because the gate potential is held for 1F by the capacitor 19 for image display). Of course, no current flows when the display is completely black.)
  • the driving current Ib flows in the direction of the gate (G) terminal of the transistor 11a (the gate (G) terminal and the drain).
  • the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the transistor 11a have the same potential, and the transistor 11a is reset (state in which no current flows). Since the gate (G) terminal of the driving transistor 11b is common to the gate (G) terminal of the current programming transistor 11a, the driving transistor 11b is also reset.
  • the reset state (state in which no current flows) of the transistor 11a and the transistor lib is equivalent to the state in which the offset voltage of the voltage offset canceller system described in FIG. 51 and the like is held.
  • the offset voltage start voltage at which current starts to flow.
  • the voltage equal to or higher than the absolute value of this voltage causes the transistor 1 (Current flows through 1) You.
  • This offset voltage has a different voltage value depending on the characteristics of the transistor 11a and the transistor lib. Therefore, by performing the operation of (a) in Fig. 39, the transistors 11a and 11b do not pass current to the capacitor 19 of each pixel (that is, the black display current (mostly (Equal to 0))
  • the state will be maintained (reset to the starting voltage where current starts to flow).
  • the implementation time of (a) in Fig. 39 must be fixed. According to experiments and studies, it is preferable that the implementation time in (a) of FIG. 39 be 1 H or more and 10 H or less (10 horizontal scanning periods). More preferably, it is 1H or more and 5H or less. Or,
  • the period from the reset state in (a) in FIG. 39 and the current program state in (b) in FIG. 39 is a fixed value (constant value) (it is fixed).
  • the period from the reset state shown in FIG. 33 (a) or FIG. 39 (a) to the current program state shown in FIG. 33 (b) or FIG. It is preferable that it is not more than 10 H (10 horizontal scanning periods). More preferably, it is 1H or more and 5H or less. Alternatively, it is preferable to set the length to 20 ⁇ sec or more and 2 msec or less. If this period is short, the driving transistor 11 will not be completely reset. If it is too long, the driving transistor 11 is completely turned off, and it takes a long time to program the current. Further, the brightness of the screen 50 also decreases. :
  • FIG. 39 shows a state in which the transistor 11c and the transistor 1Id are turned on and the transistor lie is turned off.
  • the state shown in (b) of Fig. 39 is a state in which the current program is being performed. That is, the program current Iw is output (or absorbed) from the source driver circuit 14, and the program current Iw is supplied to the current programming transistor 11a.
  • the potential of the gate (G) terminal of the driving transistor 11b is set to the capacitor 19 so that the program current Iw flows.
  • the transistor 11b keeps the current not flowing as shown in (a) of FIG. Black display can be realized.
  • the offset voltage of the complete black display state (each driving transistor) The current is programmed from the starting voltage at which the current set according to the characteristics of (1). Therefore, the time programmed to the target current value becomes equal according to the gradation. Therefore, there is no gradation error due to variations in the characteristics of the transistor 11a or 11b, and a good image display can be realized.
  • the operation is performed using the transistor 11e or 11d.
  • the drain (D) terminal and the gate (G) terminal or the source (S) terminal and the gate (G ) Terminal, or more generally, two terminals including the gate (G) terminal of the driving transistor
  • a current (voltage) is applied to the driving transistor.
  • a second operation for executing the program is performed after the first operation. Note that the operation of disconnecting the driving transistor 11a or the transistor lib from the EL element 15 in the first operation is not always an essential condition.
  • the drive transistor 11a or transistor 11b in the first operation is not disconnected from the EL element 15 and the drain (D) terminal and gate (G) terminal of the drive transistor are short-circuited. This is because, even if the first operation is performed, there may be a case where a slight variation in the reset state occurs. This is determined by examining the transistor characteristics of the fabricated array.
  • the pixel configuration of the current mirror in FIG. 39 was a driving method in which the current transistor 11a was reset, and as a result, the driving transistor 11b was reset.
  • the drain (D) terminal and the gate (G) terminal (or the source (S) terminal and the gate (G) terminal) of the current programming transistor a or more generally, the gate of the current programming transistor a
  • a first operation that shorts between two terminals including the (G) terminal or two terminals including the gate (G) terminal of the driving transistor) is applied to the current program transistor.
  • the pixel row to be subjected to current programming is reset (black display state), and current programming is performed after a predetermined H. .
  • the pixel row of black display moves from the top to the bottom of the screen, and the image should appear to rewrite at the position where this pixel row has passed.
  • FIG. 43 is an explanatory diagram of a pixel configuration (panel configuration) of the present invention for performing reset driving in a pixel configuration of voltage programming.
  • a transistor 11e for resetting the driving transistor 11a is formed.
  • the transistor 11e is turned on, and the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the driving transistor 11a are short-circuited.
  • a transistor 11 d for cutting a current path between the EL element 15 and the driving transistor 11 a is formed.
  • the transistor 11b and the transistor 11d are turned off, and the transistor 11e is turned on.
  • the drain (D) terminal and the gate (G) terminal of the driving transistor 11a are in a short state, and the Ib current flows as shown in the figure. Therefore, the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the transistor 11a have the same potential, and the driving transistor 11a is reset (state in which no current flows).
  • the transistor lid is turned on first, the transistor 11e is turned off, and the current flows through the transistor 11a. After that, the operation of (a) of FIG. 44 is performed.
  • the reset state (state in which no current flows) of the transistor lla and the transistor lib is equivalent to the state in which the offset voltage of the voltage offset canceller method described in FIG. 41 and the like is held.
  • the offset voltage (reset voltage) is held between the terminals of the capacitor 19.
  • This reset voltage has a different voltage value depending on the characteristics of the driving transistor 11a.
  • the driving transistor 11 a does not pass a current to the capacitor 19 of each pixel (that is, the black display current (which is almost equal to 0). ))
  • the state is to be maintained (reset to the starting voltage where current starts to flow).
  • the implementation time of (a) in Fig. 44 needs to be fixed. It is preferable that the execution time is not less than 0.211 and not more than 511 (5 horizontal scanning periods). More preferably, it is set to 0.5 H or more and 4 H or less. Or,
  • the good signal line 17 e be shared with the gate signal line 17 a of the preceding pixel row. That is, the gut signal line 17e and the gate signal line 17a of the preceding pixel row are formed in a short state.
  • This configuration is called the pre-stage gate control method.
  • the pre-stage gate control method uses a gate signal line waveform of a pixel row selected at least 1H or more before the target pixel row. Therefore, it is not limited to one pixel row before.
  • the driving transistor 11a of the pixel of interest may be reset using the signal waveform of the gate signal line two pixels ahead.
  • the pixel row of interest is an (N) pixel row, and its gate signal lines are a gate signal line 17 e (N) and a good signal line 17 a (N).
  • the pixel row is a (N-1) pixel row, and its gate signal lines are the gut signal line 17 e (N-1) and the gate signal line 17 a (N_ 1)
  • the pixel row selected 1 H after the pixel row of interest is the (N + 1) pixel row, and its gate signal lines are the gate signal line 17 e (N + 1) and the gate signal line 17 a (N + 1).
  • the transistor 11 e (N) of the pixel in the (N) th pixel row is turned on, and the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the driving transistor 11 a (N) are short-circuited.
  • Driving transistor 11a (N) is reset.
  • the transistor lie (N + 1) of the pixel in the (N + 1) th pixel row is turned on, and the gate (G) terminal and the drain (D) terminal of the driving transistor 11a (N + 1) are short-circuited.
  • Drive transistor 11a (N + 1) is reset.
  • the driving transistor 11a is reset during the 1 H period, and thereafter, the voltage (current) programming is performed.
  • Figure 44 Is a state in which the transistor 11b is turned on and the transistor 11e and the transistor 11d are turned off.
  • the state of (b) in FIG. 44 is a state in which a voltage program is being performed. In other words, a program voltage is output from the source driver circuit 14, and this program voltage is written to the gate (G) terminal of the driving transistor 11a (the potential of the gate (G) terminal of the driving transistor 11a is determined by the capacitor). Set to 1 9).
  • the voltage program method it is not always necessary to turn off the transistor 11d during voltage programming. In addition, this method is combined with the N-times pulse driving shown in FIGS.
  • the intermittent N / K-times pulse driving (a driving method for providing a plurality of lighting areas on one screen. Can be easily realized by turning on / off the transistor 11 e). 'If there is no need to carry out, the transistor 11 e is not required. Since this has been described previously, the description is omitted.
  • the transistor 11 d is first turned on in synchronization with the HD synchronization signal.
  • the transistor 11 e is turned off, the first operation of flowing current to the transistor 11 a is performed, and the transistor 11 a is disconnected from the EL element 15 and the drain of the driving transistor 11 a is discharged.
  • a short circuit between the (D) terminal and the gate (G) terminal (or two terminals including the source (S) terminal and the gate (G) terminal, or more generally, the gate (G) terminal of the driving transistor)
  • a third operation of performing voltage programming on the driving transistor 11a is performed.
  • the current flowing from the driving transistor element 11a (in the case of the pixel configuration in FIG. 1) to the EL element 15 is controlled by turning the transistor 11d on and off.
  • a shift register circuit 61 gate driver circuit 12
  • the shift register circuit 61 is large in scale, and the frame cannot be narrowed by using the shift register circuit 61 for controlling the gate signal line 17b. The method described in FIG. 40 solves this problem.
  • the present invention will be described mainly by exemplifying the pixel configuration of the current program illustrated in FIG. 1 and the like.
  • the present invention is not limited to this, and other current program configurations (current configurations) described in FIG.
  • the present invention can be applied even if it is a mirror pixel configuration).
  • the technical concept of turning on / off by the block can be applied even to the pixel configuration of the voltage program shown in FIG.
  • the present invention is a method of intermittently flowing a current flowing through the EL element 15, it goes without saying that it can be combined with a method of applying a reverse bias voltage described with reference to FIG. 50 and the like.
  • the present invention can be implemented in combination with other embodiments.
  • FIG. 40 shows an embodiment of the block drive system.
  • the description will be made on the assumption that the gate driver circuit 12 is formed directly on the substrate 71 or that the gate dryno IC 12 of a silicon chip is mounted on the substrate 71.
  • the source driver circuit 14 and the source signal line 18 are omitted because the drawing becomes complicated.
  • the good signal line 17 a is connected to the gate driver circuit 12.
  • the gate signal line 17b of each pixel is connected to the lighting control line 401.
  • four gate signal lines 17 b are connected to one lighting control line 401.
  • blocking with four gate signal lines 17b is not limited to this, and it goes without saying that more than four gate signal lines may be used.
  • the display screen 50 be divided into at least five or more. More preferably, it is preferably divided into 10 or more. Further, it is preferable to divide into 20 or more. When the number of divisions is small, the fritting force is easily visible. If the number of divisions is too large, the number of the lighting control lines 401 increases, and the layout of the lighting control lines 401 becomes difficult.
  • the lighting control lines 401 a 401 b, 401 c, 40 Old... 401 n are sequentially applied with the on-voltage (V g 1).
  • the gate signal line 17 a is connected to the good driver circuit 12. By applying an on-voltage to the gate signal line 17a, a pixel row is selected, and the transistor lib and 11c of each selected pixel are turned on, and the current applied to the source signal line 18 is turned on. (Voltage) to the capacitor 19 of each pixel.
  • the gate signal line 17b is connected to the gate (G) terminal of the transistor 11d of each pixel. Therefore, when the ON voltage (V g 1) is applied to the lighting control line 401, a current path is formed between the driving transistor 11a and the EL element 15 and the OFF voltage (V gh) is applied. If not, open the anode terminal of EL element 15.
  • control timing of the on / off voltage applied to the lighting control line 401 and the timing of the pixel row selection voltage (V g 1) output from the gate driver circuit 12 to the gate signal line 17a are equal to one horizontal scan clock. It is preferable to synchronize with (1H). However, it is not limited to this.
  • the signal applied to the lighting control line 401 simply turns off the current to the EL element 15. Also, it is not necessary to synchronize with the image data output from the source driver circuit 14. This is because the signal applied to the lighting control line 401 controls the current programmed in the capacitor 19 of each pixel 16. Therefore, it does not necessarily need to be synchronized with the pixel row selection signal. Also, even in the case of synchronization, the clock is not limited to the 1H signal, and may be 1Z2H or 1Z4H. Even in the case of the current mirror pixel configuration shown in FIG. 38, the transistor 11 e can be turned on and off by connecting the gate signal line 17 b to the lighting control line 401. Therefore, block driving can be realized.
  • the block driving according to the present invention is a driving method in which a plurality of pixel rows are simultaneously turned off (or black display) by one control line.
  • one selected pixel row is arranged (formed) for each pixel row.
  • the present invention is not limited to this, and one selection gate signal line may be arranged (formed) in a plurality of pixel rows.
  • FIG. 41 shows an example thereof.
  • the pixel row selection gate signal line 17a selects three pixels (16R, 16G, 16B) simultaneously.
  • the symbol R means red pixel association
  • the G symbol means green pixel association
  • the B symbol means blue pixel association.
  • Pixel 16R writes data from the source signal line 18R to the capacitor 19R
  • pixel 16G writes data from the source signal line 18G to the capacitor 19G
  • Pixel 16B writes data from source signal line 18B to capacitor 19B.
  • the transistor 11 d of the pixel 16 R is connected to the gate signal line 17 b R.
  • the transistor lid of the pixel 16G is connected to the gate signal line 17bG
  • the transistor lid of the pixel 16B is connected to the gate signal line 17bB. Therefore, the EL element 15 R of pixel 16 R and the pixel
  • the 16 G EL element 15 G and the pixel 16 B EL element 15 B can be separately turned on and off.
  • the EL element 15R, the EL element 150, and the EL element 15B control the respective gate signal lines 17bR, 17bG, and 17bB so that the lighting time and the lighting time can be controlled.
  • the cycle can be controlled individually. To realize this operation, in the configuration of FIG.
  • a shift register circuit 61 that scans the gate signal line 17a
  • a shift register circuit 61 that scans the gate signal line 17bR
  • a gate It is appropriate to form (arrange) four shift register circuits 61 for scanning the signal line 17bG and a shift register circuit 61 for scanning the gate signal line 17bB.
  • a current N times the predetermined current flows through the source signal line 18 and a current N times the predetermined current flows through the EL element 15 for a period of 1 / N, this cannot be realized in practical use.
  • the signal pulse applied to the gate signal line 17 penetrates through the capacitor 19, and the capacitor 19 cannot be set to a desired voltage value (current value).
  • the present invention is a method of setting an N-fold current value and driving the EL element 15 to flow a current proportional to or corresponding to the N-fold current.
  • a driving method in which a current larger than a desired value is applied to the EL element 15 in a pulsed manner.
  • a current (a current that becomes higher than a desired luminance when a current is continuously applied to the EL element 15) from a desired value is applied to the driving transistor 11a (in the case of FIG. 1).
  • Voltage A desired emission luminance of the EL element is obtained by performing a program and making the current flowing through the EL element 15 intermittent. ' It should be noted that the compensation circuit for the penetration into the capacitor 19 is introduced into the source driver circuit 14. This matter will be described later. It is preferable that the switching transistors 11b, 11c and the like in FIG. 1 and the like are formed by N channels. This is because the penetration voltage to the capacitor 19 is reduced.
  • the off-leakage of the capacitor 19 is reduced, it can be applied to a low frame rate of 10 Hz or less. Also, depending on the pixel configuration, when the penetration voltage acts in a direction to increase the current flowing through the EL element 15, the white peak current increases, and the sense of contrast of the image display increases. Therefore, good image display can be realized.
  • the source driver circuit 14 switches R, G, and B data to the connection terminal 761, and outputs it. Therefore, the number of output terminals of the source driver circuit 14 is one-third that of the case of FIG.
  • Output switching circuit 1 7 4 1 is a substrate using polysilicon technology. Form directly into one. Further, the output switching circuit 1741 may be formed of a silicon chip and mounted on the substrate 71 by COG technology. Also, the output switching circuit 1741 may be built into the source driver circuit 14 as the output switching circuit 1741 as a circuit of the source driver circuit 14.
  • the output signal from the source driver circuit 14 is applied to the source signal line 18 R.
  • the switching switch 1742 is connected to the G terminal, the output signal from the source driver / driver circuit 14 is applied to the source signal line 18G.
  • the switching switch 1742 is connected to the B terminal, the output signal from the source driver circuit 14 is applied to the source signal line 18B.
  • the switch 1 7 4 2 When the switch 1 7 4 2 is connected to the G terminal, the R and B terminals of the switch are open. Therefore, the current input to the source signal lines 18 R and 18 B is 0 A. Therefore, the pixel 16 connected to the source signal lines 18R and 18B displays black.
  • the switching switch 1 742 when the switching switch 1 742 is connected to the B terminal, the R terminal and the G terminal of the switching switch are open. Therefore, the current input to the source signal lines 18 R and 18 G is OA. Therefore, the pixel 16 connected to the source signal lines 18R and 18G displays black.
  • the R image data is sequentially written to the pixels 16 of the display screen 50 in the first field.
  • G image data is sequentially written to the pixels 16 on the display screen 50.
  • a B image is sequentially written to the pixel 16 on the display screen 50.
  • black data is written to the G pixel and the B pixel.
  • black data was written to R and B pixels.
  • black data was written to R pixel and G pixel.
  • the present invention is not limited to this.
  • the image data of the G pixel and the B pixel may hold the image data rewritten in the previous field.
  • the screen 50 brightness can be increased.
  • the image data of the R pixel and the B pixel hold the image data rewritten in the previous field.
  • the image data of the G pixel and the R pixel hold the image data rewritten in the previous field.
  • the RGB pixel can control the gate signal line 17a independently.
  • aR is a signal line for controlling on / off of the transistors 11b and 11c of the R pixel.
  • the gate signal line 17aG is a signal line for controlling the on / off of the transistor 11b and the transistor 11c of the G pixel.
  • the gate signal line 17aB is a signal line for controlling ON / OFF of the transistor 11b and the transistor 11c of the B pixel.
  • the gate signal line 1713 is a signal line for commonly turning on and off the transistors 11 d of one pixel, G pixel, and B pixel.
  • the source driver circuit 14 In the second field, the source driver circuit 14 outputs G image data.
  • the switching switch 1 7 4 2 When the switching switch 1 7 4 2 is switched to the G contact, an on voltage is applied to the gate signal line 17 a G, and the gate signal is applied. An off-voltage can be applied to the line aR and the good signal line aB. Therefore, the G image data can be written to the G pixel 16, and the R pixel 16 and the B pixel 16 can retain the image data of the previous field.
  • the transistor lib for pixel 16 for each RGB was to form or place the gut signal line 1 7 a turning on and off.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration may be employed in which a gate signal line 17a common to the RGB pixels 16 is formed or arranged.
  • the open state is an electrically floating state, which is not preferable.
  • Figure 175 shows a configuration in which measures were taken to eliminate this floating state.
  • the terminal a of the output switching circuit 1 74 1 switching switch 1 742 is connected to the V a a voltage (the voltage that indicates black).
  • the b terminal is connected to the output terminal of the source driver circuit 14.
  • a switching switch 1 742 is provided for each of RGB.
  • the switching switch 1742R is connected to the V aa terminal. Therefore, the V aa voltage (black voltage) is applied to the source signal line 18R.
  • the switching switch 1 74 2 G is connected to the V a a terminal. Therefore, the V aa voltage (black voltage) is applied to the source signal line 18G.
  • the switching switch 1 742 B is connected to the output terminal of the source driver circuit 14. Therefore, the B video signal is applied to the source signal line 18B.
  • the above state is a rewriting state of the B pixel, and a black display voltage is applied to the R pixel and the G pixel.
  • the switching switch 1742 By controlling the switching switch 1742 as described above, the image of the pixel 16 is rewritten.
  • the control of the gut signal line 17b is the same as that of the previously described embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the R pixel 16 is rewritten in the first field, and the second pixel is rewritten.
  • Field rewrites G pixel 16 and B field 16 rewrites in the third field.
  • the color of the pixel rewritten for each field changes.
  • the present invention is not limited to this.
  • the color of the pixel to be rewritten may be changed every one horizontal scanning period (1H).
  • the driving method is such that the R pixel is rewritten at 1H, the G pixel is rewritten at 2H, the B pixel is rewritten at 3H, and the R pixel is rewritten at 4H.
  • the color of the pixel to be rewritten may be changed every two or more horizontal scanning periods, or the color of the pixel to be rewritten may be changed every ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ field.
  • FIG. 176 shows an embodiment in which the color of the pixel to be rewritten is changed every 1 H.
  • the pixel 16 indicated by diagonal lines indicates that the image data of the previous field is retained without rewriting the pixel, or the pixel 16 is displayed in black. It indicates that. Of course, it is also possible to repeatedly execute the operation such as displaying the pixel in black or retaining the data of the previous field. It is needless to say that the N-fold pulse driving and the M-row simultaneous driving shown in FIG. 13 and the like may be performed in the driving methods shown in FIGS. FIG. 174 to FIG. 178 describe the writing state of the pixel 16.
  • the lighting control of the EL element 15 will not be described, but it goes without saying that the embodiments described before or after can be combined.
  • One frame is not limited to three fields. It may be 2 buoys or 4 fins or more.
  • one frame is composed of two fields and three primary colors of RGB
  • an example of rewriting R and G pixels in the first field and rewriting B pixels in the second field is exemplified. If one frame is composed of four fields and three primary colors of RGB, the R pixel is rewritten in the first field, the G pixel is rewritten in the second field, and the B pixel is rewritten in the third and fourth fields.
  • RGB Red, the RGB EL element 15.
  • the R pixel 16 is rewritten in the first field
  • the G pixel 16 is rewritten in the second field
  • the B pixel 16 is rewritten in the third field.
  • the color of the pixel rewritten for each field changes.
  • the R pixel is rewritten at the 1H of the first field
  • the G pixel is rewritten at the 2Hth
  • the B pixel is rewritten at the 3Hth
  • the R pixel is rewritten at the 4Hth. This is the driving method. of course,
  • the color of the pixel to be rewritten may be changed every plural horizontal scanning periods of 2 H or more, or the color of the pixel to be rewritten may be changed every / field.
  • the R pixel is rewritten at the 1H of the first field
  • the G pixel is rewritten at the 2Hth
  • the B pixel is rewritten at the 3Hth
  • the R pixel is rewritten at the 4Hth.
  • Rewrite the G pixel on the 1H of the second field rewrite the B pixel on the 2Hth
  • rewrite the R pixel on the 3Hth rewrite the G pixel on the 4Hth
  • Rewrite the B pixel on the 1H of the third field rewrite the R pixel on the 2Hth
  • rewrite the B pixel on the 4Hth Rewrite the B pixel on the 4Hth.
  • the color separation of R, G, and B can be prevented by rewriting the R, G, and B pixels in each field arbitrarily or with a predetermined regularity. In addition, generation of fritting force can be suppressed.
  • the number of colors of the pixel 16 rewritten every 1 H is plural.
  • the 1H-th pixel 16 to be rewritten is the R pixel
  • the 2H-th pixel is the rewritten pixel 16 Is a G pixel.
  • the 3H-th pixel 16 to be rewritten is a B pixel
  • the 4H-th pixel 16 to be rewritten is an R pixel.
  • the color position of the pixel to be rewritten is changed every 1H.
  • each pixel (a set of RGB pixels) has the same RGB lighting time or emission intensity. Needless to say, this is also performed in the embodiments shown in FIGS. This is because the color becomes uneven.
  • the number of colors of pixels to be rewritten every 1H is plural.
  • the source driver circuit 14 is configured so that each output terminal can output a video signal of an arbitrary (or may have a certain regularity) color signal.
  • the contacts R, G, and B may be configured so that they can be connected arbitrarily (there may be a certain regularity).
  • the display panel of the embodiment shown in FIG. 178 has 16 (W) white (W) pixels in addition to the three primary colors RGB. By forming or arranging the pixel 16 W, the color peak luminance can be satisfactorily realized.
  • FIG. 178 is an embodiment in which R, G, B, and W pixels 16 are formed in one pixel row.
  • FIG. 178 (b) shows a configuration in which pixels 16 of RGBW are arranged for each pixel row.
  • FIGS. 176 and 177 can be implemented in the driving method shown in FIG. 178. It goes without saying that N-fold pulse driving and M pixel row simultaneous driving can be performed. These matters Since a person skilled in the art can easily realize the present invention, the description is omitted. Although the present invention has been described on the assumption that the display panel of the present invention has three primary colors of R GB for ease of explanation, the present invention is not limited to this. In addition to RGB, cyan, yellow, and magenta may be added, or a display panel using a single color of R, G, or B, or two colors of R, G, or B may be used. .
  • FIGS. 174 to 178 describe a method of writing image data to the pixel 16. It does not explain the method of operating the transistor 11 d as shown in Fig. 1 to display an image by applying a current to the EL element 15 (of course, it is related). In the pixel configuration of FIG. 1, the current flowing through the EL element 15 is controlled by controlling the transistor 11 d. .
  • RGB images can be displayed sequentially by controlling the transistor lid (in the case of Fig. 1).
  • Fig. 179 shows the R display area 53R, G display area 53G, and B display area 53B in the period of one frame (one field) from the top to the bottom of the screen (from bottom to top).
  • An area other than the RGB display area is a non-display area 52. That is, intermittent driving is performed.
  • '(B) in Fig. 179 is an embodiment in which a plurality of RGB display areas 53 are generated in one field (one frame) period. This driving method is similar to the driving method in FIG. Therefore, no explanation will be needed.
  • FIG. 180 shows an embodiment in which one field (frame) period has a plurality of B display periods 53B (53B1, 53B2).
  • FIG. 180 (a) shows a method of changing one B display area 53B. By changing it, the white balance can be adjusted well.
  • (B) of FIG. 180 improves the white balance by displaying a plurality of B display areas 53B having the same area.
  • the driving method of the present invention is not limited to either (a) of FIG. 180 or (b) of FIG.
  • the purpose is to generate display areas 53 for R, G, and B, and to intermittently display them, thereby preventing moving image blur and improving the lack of writing to pixels 16.
  • the display area 53 in which R, G, and B are independent does not occur.
  • RGB is displayed at the same time (should be expressed that W display area 53 is displayed).
  • (a) in FIG. 180 and (b) in FIG. 180 may be combined.
  • a drive method that changes the RGB display area 53 in (a) of FIG. 180 and generates a plurality of RGB display areas 53 in (b) of FIG.
  • FIGS. 179 to 180 are not limited to the driving methods of the present invention shown in FIGS. 174 to 178.
  • RGB If the configuration that can control the current flowing through the EL element 15 (EL element 15R, EL element 15G, EL element 15B) can be easily implemented in each case Not to mention.
  • the R pixel 16R By applying an on / off voltage to the good signal line 17bR, the R pixel 16R can be turned on / off.
  • the G pixel 16G can be on / off controlled.
  • the B pixel 16 B can be turned on / off.
  • the gate driver circuit 12 bR for controlling the gate signal line 17 bR and the gate signal line 17 bG for controlling the gate signal line 17 bR Good driver circuit 12bG and gate driver circuit 12bB for controlling good signal line 17bB should be formed or arranged.
  • the driving methods in Figs. 179 and 180 can be realized. .
  • the driving method shown in FIG. 16 can be realized with the configuration of the display panel shown in FIG.
  • a good signal line 1 for controlling the EL element 15 R is provided. 7 b R, gate signal line for controlling EL element 15 G 1 7 b G, gate signal line for controlling EL element 15 B b B is not separated, and gate signal line 1 common to RGB pixels
  • the driving method shown in FIGS. 179 and 180 can be realized even with 7b.
  • the good signal line 17b (EL side select signal line) is on voltage ( Vg1 ) and off voltage in 1 horizontal scanning period (1H). (V gh) has been described.
  • the amount of light emitted from the EL element 15 is proportional to the flowing time when the flowing current is constant. According to 253S
  • FIG. 194 shows a 1/4 duty drive.
  • the ON voltage is applied to the gate signal line 17b (EL side selection signal line), and the position where the ON voltage is applied is scanned in synchronization with the horizontal synchronization signal (HD). You. Therefore, the on-time is in 1 H units.
  • the present invention is not limited to this, and may be less than 1 H (1/2 H in FIG. 197) as shown in FIG. . That is, the present invention is not limited to the 1 H unit, and it is easy to generate other than the 1 H unit.
  • An OEV2 circuit formed or arranged at the output stage of the gate driver circuit 12b (which controls the gate signal line 17b) may be used.
  • on-off voltage Vg1 voltage, Vgh voltage
  • Vg1 voltage, Vgh voltage on-off voltage
  • the explanation will be made assuming that the gate signal line 17a (in the case of FIG. 1) selects a pixel row on which current programming is performed.
  • the output of the gate driver circuit 12a for controlling the gate signal line 17a is called a WR side selection signal line.
  • the description will be made assuming that the gate signal line 17 b selects the EL element 15 (in the case of FIG. 1).
  • the output of the good driver circuit 12b that controls the gate signal line 17b is called an EL side selection signal line.
  • the gate driver circuit 12 receives a start pulse, and the input start pulse sequentially shifts in the shift register as held data. Depending on the data held in the shift register of the gate driver circuit 1 2a, the voltage output to the WR side selection signal line is either the on voltage (V g 1) or the off voltage (V gh) is determined. Further, an OEV 1 circuit (not shown) for forcibly turning off the output is formed or arranged in the output stage of the gate driver circuit 12a. When the OEV1 circuit is at the L level, the WR side selection signal output from the gate driver circuit 12a is output to the gate signal line 17a as it is. If the above relationship is logically illustrated, the relationship shown in (a) of FIG. 224 is obtained (an OR circuit). Note that the ON voltage is set to the logic level L.
  • the gate driver circuit 12a when the gate driver circuit 12a outputs the off-voltage, the off-voltage is applied to the gate signal line 17a.
  • the gate driver circuit 12a When the gate driver circuit 12a outputs the on-voltage (L level in logic), the output of the OREV1 circuit is ORed by the OR circuit and output to the gate signal line 17a. That is, when the OEV 1 circuit is at the H level, the voltage output to the gate driver signal line 17a is set to the off voltage (Vgh) (see the timing chart example in FIG. 224).
  • the voltage output to the gate signal line 17 b (EL side selection signal line) is turned on by the data held in the shift register of the gate driver circuit 12 b.
  • V g 1 V g 1
  • V g h off voltage
  • the gate driver circuit 12b when the gate driver circuit 12b outputs an off-voltage (the EL-side selection signal is an off-voltage), the off-voltage is applied to the gate signal line 17b.
  • Gate driver circuit 1 2b is on voltage (L level in logic) Is output, the output of the OE V2 circuit is ORed with the OR circuit and output to the gate signal line 17b.
  • the OEV2 circuit sets the voltage output to the gate driver signal line 17b to the off voltage (Vgh) when the input signal is at the H level. Therefore, even if the EL-side selection signal of the OE V2 circuit is in the on-voltage output state, the signal forcibly output to the gate signal line 17b becomes the off-voltage (V gh). If the input of the two OEV circuits is L, the EL-side selection signal is output to the gate signal line 17b in a through manner (see the example of the timing chart in FIG. 224).
  • the screen brightness is adjusted by controlling the OEV 2.
  • Fig. 22 shows the relationship between the permissible change (%) and the screen brightness (nt). As can be seen in Figure 223, the permissible change is small for relatively dark images. Therefore, the brightness adjustment of the screen 50 by the control by the OEV 2 or the duty ratio control is controlled in consideration of the brightness of the screen 50.
  • the permissible change by the control shortens when the screen is darker than when it is bright.
  • the ON time of the gate signal line 17b is not in units of 1H.
  • the on-voltage is applied to the gate signal line 17b (EL side selection signal line) of the odd pixel row for a little less than 1H.
  • the on-voltage is applied to the gate signal line 17 b (EL side selection signal line) of the even-numbered pixel row for an extremely short period.
  • the time obtained by adding the on-voltage time T2 is set to the 1H period.
  • Figure 195 is the state of the first field.
  • the on-voltage is applied to the gut signal line 17 b (EL side selection signal line) of the even-numbered pixel row for a little less than 1 H.
  • the gate signal line 17 b (EL side select signal line) of the odd-numbered pixel row is An on-voltage is applied.
  • the ON voltage time T 1 applied to the gate signal line 17 b (EL side selection signal line) of the even-numbered pixel row and the ON voltage time T 1 applied to the gate signal line 17 b (EL side selection signal line) of the odd-numbered pixel row The time obtained by adding the on-voltage time T2 is set to the 1H period.
  • the sum of the on-time applied to the gate signal line 17 b (EL side selection signal line) in a plurality of pixel rows is made constant, and the EL element of each pixel row is set in a plurality of pixels.
  • the lighting time of 15 may be fixed.
  • the ON time of the gate signal line 17b (EL side select signal line) is 1.5H.
  • the rise and fall of the gate signal line 17b (EL side select signal line) at point A overlap.
  • the gate signal line 17 b (EL side select signal line) and the source signal line 18 are coupled. Therefore, when the waveform of the gate signal line 17 b (EL side select signal line) changes, the change in the waveform penetrates the source signal line 18. If a potential change occurs in the source signal line 18 due to the penetration, the accuracy of the current (voltage) program is reduced, and the characteristic unevenness of the driving transistor 11a is displayed.
  • the gate signal line 17 B (EL side selection signal line) (1) changes from the state where the on voltage (V gl) is applied to the state where the off voltage (V gh) is applied.
  • Gate signal line 17 B (EL side select signal line) (2) changes from the off voltage (V gh) applied state to the on voltage (V gl) applied state. Therefore, at point A, the signal waveform of the gate signal line 17B (EL-side selection signal line) (1) and the signal waveform of the gate signal line 17B (EL-side selection signal line) (2) cancel each other.
  • FIG. 196 shows an example in which the ON time was 1.5 H.
  • the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the ON voltage application time may be 1 H or less as shown in FIG.
  • the luminance of the display screen 50 can be adjusted to a lower level. This can be easily achieved by controlling the OEV2 circuit. For example, in FIG. 199, the display luminance is lower in FIG. 199 (b) than in FIG. 199 (a). Further, the display luminance is lower in FIG. 199 (c) than in FIG. 199 (b).
  • a set of a period in which an ON voltage is applied and a period in which an OFF voltage is applied in a 1 H period may be provided a plurality of times.
  • (A) of FIG. 200 is an embodiment provided six times.
  • (B) of FIG. 200 is an embodiment provided three times.
  • (C) of FIG. 200 is an embodiment provided once.
  • the display luminance is lower in FIG. 200 (b) than in FIG. 200 (a).
  • the display luminance of FIG. 200 (c) is lower than that of FIG. 200 (b). Therefore, the display luminance can be easily adjusted (controlled) by controlling the number of ON periods.
  • the problem of the N-fold pulse drive of the present invention is that the current applied to the EL element 15 is instantaneous, but has a problem that it is N times larger than the conventional one. If the current is large, the life of the EL element may be shortened. In order to solve this problem, it is effective to apply a reverse bias voltage Vm to the EL element 15.
  • the lifetime can be extended by eliminating the formation of space charges in the organic layer and suppressing the electrochemical degradation of molecules.
  • FIG. 45 shows changes in the reverse bias voltage Vm and the terminal voltage of the EL element 15. This terminal voltage is when a rated current is applied to the EL element 15.
  • Fig. 45 shows the case where the current flowing through the EL element 15 has a current density of 10 OA / square meter, but the tendency in Fig. 45 is almost the same as the case where the current density is 50 to 100 A / square meter. . Therefore, it is estimated that it can be applied in a wide range of current densities.
  • the horizontal axis represents the ratio of the rated terminal voltage V0 to the product of the reverse bias voltage Vm and the time t1 during which the reverse bias voltage was applied in one cycle. For example, 60 Hz
  • (Rated terminal voltage X t 2)
  • -8 (V) X 0.5 1 / (8 (V) X 0.5) 1.0 Become.
  • / (rated terminal voltage Xt2) 1.0 or more, the terminal voltage ratio does not change (it does not change from the initial rated terminal voltage). The effect of applying the reverse bias voltage Vm is well exhibited. However, I reverse bias voltage X t 1 I / (rated terminal voltage X t 2) Above 1.75, the terminal voltage ratio tends to increase.
  • the magnitude of the reverse bias voltage Vm and the application time ratio t 1 are set so that the I reverse bias voltage X tl
  • the magnitude of the reverse bias voltage Vm and the application time ratio t1 should be determined so that I reverse bias voltage Xt1) / (rated terminal voltage Xt2) is 1.75 or less.
  • the rated terminal voltage VO is the terminal voltage that satisfies the average luminance (that is, the terminal voltage that turns on the EL element 15).
  • the current density is the terminal voltage when a current of 200 AZ square meter is applied.
  • the duty is 1/2, the average luminance of one cycle is 200 A square meter. Brightness).
  • the current (current flowing) applied to each EL element 15 is a white peak current (current flowing at the rated terminal voltage.
  • the current density It is about 0.2 times the current of 100 AZ square meter).
  • the upper limit value should be set so that the value of 1 reverse bias voltage Xt1I / (rated terminal voltage Xt2) satisfies 1.75 or less, taking into account that white raster display is performed. I just need.
  • the gate potential control line 473 may always be operated with the potential fixed.
  • Vk When the pressure is o (y), the potential of the gate potential control line 473 is 0 (V) or more.
  • This potential is V s g.
  • Vm a voltage lower than 0 (V), preferably lower than V k by 15 (V) or more
  • the transistor 11 g (N) is turned on.
  • the reverse bias voltage Vm is applied to the anode of the EL element 15.
  • the voltage of the reverse bias line 47 1 is higher than the voltage of the gate potential control line 4 7 3 (that is, the gate (G) terminal voltage of the transistor 11 g)
  • the transistor 11 g is off, and the EL element No reverse bias voltage Vm is applied to the child 15.
  • the reverse bias line 471 may be in a high impedance state (such as an open state).
  • a good driver circuit 12c for controlling the reverse bias line 471 may be separately formed or arranged.
  • the gate driver circuit 12c sequentially performs a shift operation similarly to the gate driver circuit 12a, and the position to which the reverse bias voltage is applied is shifted in synchronization with the shift operation.
  • the gate (G) terminal of the transistor 11 g is fixed in potential, and the reverse bias voltage Vm can be applied to the EL element 15 only by changing the potential of the reverse bias line 471. Therefore, application control of the reverse bias voltage Vm is easy.
  • the application of the reverse bias voltage Vm is performed when no current is flowing through the EL element 15. Therefore, when the transistor 11d is not turned on, the operation can be performed by turning on the transistor 11g. That is, the reverse of the on / off logic of the transistor 11 d may be applied to the gate potential control line 473.
  • the gate (G) terminals of the transistor 11 d and the transistor 11 g may be connected to the gate signal line 17 b.
  • Transistor 11d is a P-channel transistor 535
  • FIG. 49 is a timing chart of the reverse bias drive.
  • subscripts such as (1) and (2) indicate pixel rows.
  • (1) indicates the first pixel row
  • (2) indicates the second pixel row, but the present invention is not limited to this.
  • (1) indicates the N-th pixel row and (2) indicates the N + 1-th pixel row.
  • the above is the same in other embodiments except for special cases.
  • the pixel configuration in FIG. 1 and the like will be described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be applied to the pixel configurations shown in FIGS. 41 and 38.
  • V g1 When the on-voltage (V g1) is applied to the gate signal line 17 a (1) of the first pixel row, the gate signal line 17 b (1) of the first pixel row is off. A voltage (V gh) is applied. That is, the transistor lid is off, and no current flows through the EL element 15.
  • the voltage V s 1 (the voltage at which the transistor 11 g is turned on) is applied to the reverse bias line 47 1 (1). Therefore, the transistor 11 g is turned on, and the reverse bias voltage is applied to the EL element 15.
  • the reverse bias voltage is applied after a predetermined period (1H 200 or more of 1H or 0.5 ⁇ sec). A voltage is applied.
  • the reverse bias voltage is turned off before a predetermined period (a period of 1/200 or more of 1 H or 0.5 sec) during which the on-voltage (V g 1) is applied to the gate signal line 17 b. . This is to prevent the transistors 11 d and 11 g from being turned on at the same time.
  • an off voltage (V gh) is applied to the gut signal line 17a, and the second pixel row is selected.
  • gate signal line 1 ON voltage is applied to 7 b (2).
  • an on-voltage (V g1) is applied to the gate signal line 17b, the transistor 11d is turned on, a current flows from the transistor 11a to the EL element 15 and the EL element 15 Emits light.
  • the off-voltage (V sh) is applied to the reverse bias line 47 1 (1), so that no reverse bias voltage is applied to the EL element 15 of the first pixel row (1).
  • the Vsi voltage (reverse bias voltage) is applied to the reverse bias line 471 (2) in the second pixel row.
  • the reverse bias voltage is applied during the period in which each pixel is programmed.
  • the circuit configuration of FIG. 48 is not limited to this. Obviously, a reverse bias voltage can be continuously applied to a plurality of pixel rows. It is also clear that block drive (see Fig. 40), N-fold pulse drive, reset drive, and dummy pixel drive can be combined.
  • the application of the reverse bias voltage is not limited to being performed during the image display.
  • the reverse bias voltage may be applied for a certain period after the power of the EL display device is turned off.
  • FIG. 50 shows a pixel configuration of a current programming method.
  • FIG. 50 shows a pixel configuration of a power rent mirror.
  • the transistor 11d is turned on at least 1 H (one horizontal scanning period, that is, one pixel row) before the pixel is selected. Preferably, it is turned on before 3 H. If 3H before, transistor 11d is turned on 3H before, and the gut (G) terminal and drain (D) terminal of transistor 11a are short-circuited. Therefore, transistor 1 la turns off. Therefore, no current flows through the transistor 11b, and the EL element 15 is turned off.
  • the transistor 11 g When the EL element 15 is not lit, the transistor 11 g is turned on, and a reverse bias voltage is applied to the EL element 15. Therefore, the reverse bias voltage is applied while the transistor lid is on. Therefore, logically, the transistors 11 d and 11 g are turned on at the same time.
  • the gut (G) terminal of transistor 11g is fixed by applying the Vsg voltage.
  • the reverse bias line 471 is applied with a reverse bias voltage sufficiently smaller than the Vsg voltage to the reverse bias line 471, the transistor 11g is turned on.
  • Turning on the transistor 11d causes a black display.
  • This operation is N-times pulse driving of the present invention. Therefore, one characteristic operation of the present invention is to combine the N-fold pulse driving and the driving for turning on the transistor 11d to perform black display.
  • a characteristic configuration (method) of the present invention is that a reverse bias voltage is applied to the EL element 15 while the EL element 15 is not lit.
  • the N-fold pulse drive uses a predetermined current (the programmed current (the voltage held in the capacitor 19) to the EL element 15 again even if black display is performed once within one field (one frame) period. )) Can be flowed.
  • the programmed current the voltage held in the capacitor 19
  • FIG. 50 once the transistor 11d is turned on, the electric charge of the capacitor 19 is discharged (including the decrease), so that a predetermined current (programmed current) flows through the EL element 15. Can not flow.
  • the circuit operation is easy.
  • the pixels have a current-programmed pixel configuration.However, the present invention is not limited to this, and may be applied to other current-type pixel configurations as shown in FIGS. 38 and 50. Can be applied. Also, the present invention can be applied to a pixel configuration of a voltage program as shown in FIGS. 51, 54, and 62.
  • FIG. 51 is generally the simplest voltage programming pixel configuration.
  • Transistor 11 b is a selective switching element, and transistor 11 a is a driving transistor for applying a current to EL element 15.
  • transistor 11 g for applying a reverse bias voltage is arranged (formed) at the node of the EL element 15.
  • the current flowing through the EL element 15 is applied to the source signal line 18 and the transistor lib is selected, so that the current is applied to the gate (G) terminal of the transistor 11a. .
  • the pixel configuration in Fig. 51 is a configuration called a voltage offset canceller, which operates in four stages: initialization, reset, program, and light emission.
  • the initialization operation is performed.
  • An on-voltage is applied to the gate signal line 17b, turning on the transistor 11g.
  • the on-voltage is also applied to the signal line 1 ⁇ a, and the transistor 11 c is turned on.
  • the Vdd voltage is applied to the source signal line 18. Therefore, the Vdd voltage is applied to the a terminal of the capacitor 19b.
  • the driving transistor 11 a is turned on, and a slight current flows through the EL element 15. Due to this current, the drain (D) terminal of the driving transistor 11a has a voltage value of an absolute value at least larger than the operating point of the transistor 11a.
  • a reset operation is performed.
  • An off-voltage is applied to the gate signal line 17b, and the transistor 11e is turned off.
  • an on-voltage is applied to the gate signal line 17c during the period T1, and the transistor 11b is turned on.
  • This period of T1 is a reset period.
  • an ON voltage is continuously applied to the gate signal line 17a for a period of 1H.
  • the length of the slab 1 be 1 ⁇ 20% to 90% of the period.
  • the time is preferably set to 20 sec or more and 160 ⁇ sec or less.
  • the DATA voltage is applied to the source signal line 18 for a period of Td. Therefore, the sum of the DATA voltage and the offset voltage (reset voltage) is applied to the gate (G) terminal of the driving transistor 11a. Therefore, the driving transistor 11a can flow the programmed current.
  • an off-voltage is applied to the gate signal line 17a, the transistor 11c is turned off, and the driving transistor 11a is disconnected from the source signal line 18.
  • the off voltage is also applied to the gate signal line 17c, turning off the transistor 11b, and this off state is maintained for 1F.
  • an on-voltage and an off-voltage are periodically applied to the gate signal line 17b as needed. In other words, better image display can be realized by combining it with the N-fold pulse drive shown in Figs. 13 and 15, and by combining it with the interlace drive.
  • the capacitor 19 holds the starting current voltage (offset voltage, reset voltage) of the transistor 11a in the reset state. Therefore, when the reset voltage is applied to the gate (G) terminal of the transistor 11a, the darkest black display state occurs. However, due to the coupling between the source signal line 18 and the pixel 16 and the penetration voltage to the capacitor 19 or the penetration of the transistor, a black floating (contrast decrease) occurs. Therefore, with the driving method described with reference to FIG. 53, the display contrast cannot be increased.
  • the transistor 11a In order to apply the reverse bias voltage Vm to the EL element 15, the transistor 11a needs to be turned off. To turn off the transistor 11a, short the Vdd terminal and the gate (G) terminal of the transistor 11a. This configuration will be described later with reference to FIG. Also, apply the Vdd voltage or the transistor 11a to the source signal line 18. A voltage to turn off the transistor 1 lb may be applied to the gate (G) terminal of the transistor 11 a. The transistor 11a is turned off by this voltage (or almost no current flows (substantially off: transistor 11a is in a high impedance state)). After that, the transistor 11 g is turned on, and a reverse bias voltage is applied to the EL element 15.
  • FIG. 53 shows an example thereof.
  • the gate signal line 17a connected to the gate (G) terminal of the transistor 11c of the pixel 16a is connected to the gate of the reset transistor 1lb of the next pixel 16b ( G) Terminal is also connected.
  • the gut signal line 17a connected to the gate (G) terminal of the transistor 11c of the pixel 16b is connected to the gate (G) terminal of the reset transistor lib of the next pixel 16c. Have been.
  • the pixel 16a enters a voltage program state and the next pixel 1
  • the reset transistor 11b of 6b is turned on, and the driving transistor 11a of pixel 16b is reset.
  • the pixel 16b When an on-voltage is applied to the gut signal line 17a connected to the (G) terminal, the pixel 16b enters the current programming state, and the reset transistor lib of the next pixel 16c turns on. The driving transistor 11a of the pixel 16c is reset. Therefore, reset drive by the former gate control method can be easily realized. Further, the number of gate signal lines drawn for each pixel can be reduced.
  • pixel 16a is not lit in the voltage programmed state
  • pixel 16b is not lit in the reset state
  • pixel 16c is lit in the program current holding state
  • pixel 16d is the program current holding
  • the state is a lighting state.
  • each pixel resets the driving transistor 11a of the next pixel by the voltage of the gate signal line 17a applied to the previous stage, and the voltage program is sequentially executed in the next horizontal scanning period. It is understood that it is done.
  • the pre-stage gate control can also be realized with the pixel configuration of the voltage program shown in FIG. FIG. 54 shows an embodiment in which the pixel configuration of FIG. 43 is connected to the former stage gate control system.
  • the gate signal line 17a connected to the gate (G) terminal of the transistor lib of the pixel 16a is the gate (G) of the reset transistor 11e of the next pixel 16b. Connected to terminal.
  • the gut signal line 17a connected to the gate (G) terminal of the transistor lib of the pixel 16b is connected to the gate (G) terminal of the reset transistor lie of the next pixel 16c. .
  • pixel 16a is in a voltage program state
  • pixel 16b is in a reset state
  • pixel 16c is in a program current holding state
  • pixel 16d is in a program current holding state.
  • the data in the shift register circuit 61 of the control good driver circuit 12 is shifted by 1 bit, and the state shown in FIG. 55 (b) is reached.
  • the state (b) of FIG. 55 the pixel 16a is in the program current holding state
  • the pixel 16b is in the current programming state
  • the pixel 16c is in the reset state
  • the pixel 16d is in the program holding state.
  • the voltage of the gate signal line 17a applied to the previous stage resets the driving transistor '11a of the next stage pixel, and the voltage program is sequentially performed in the next horizontal scanning period. You can see what happens.
  • the current programmed in the driving transistor 11 of the pixel is 0.
  • the source driver circuit 1 4 No current flows from If no current flows, the parasitic capacitance generated in the source signal line 18 cannot be charged and discharged, and the potential of the source signal line 18 cannot be changed. Therefore, the gate potential of the driving transistor does not change, and the potential one frame (Ffield) (1 F) before remains stored in the capacitor 19. For example, white display will be maintained even if the previous frame is displayed white and the next frame is displayed completely black.
  • a black level voltage is written to the source signal line 18 at the beginning of one horizontal scanning period (1H), and then a current to be programmed to the source signal line 18 is output.
  • a current to be programmed to the source signal line 18 is output.
  • the voltage corresponding to the black level is written only during the first fixed period of one horizontal period, reducing the load of current driving, It becomes possible to catch insufficient writing.
  • the complete black display is set to the 0th gradation and the complete white display is set to the 63rd gradation (in the case of the 64th gradation display). The precharge will be described later in detail.
  • the source driver IC of the present invention is used to realize the driving method and the driving circuit of the present invention described above. It is used in combination with the driving method, the driving circuit, and the display device of the present invention.
  • the description will be made with reference to an IC chip, but the present invention is not limited to this. It goes without saying that the IC chip may be manufactured on a display panel by using a low-temperature polysilicon technology or the like.
  • FIG. 72 shows an example of a conventional driver circuit of a current drive system.
  • FIG. 72 is a principle for explaining a current driver type source driver IC (source driver circuit) of the present invention.
  • reference numeral 721 denotes a D / A converter.
  • 0 / converter 7 2 1 Receives an n-bit data signal, and outputs an analog signal from the DZA converter based on the input data. This analog signal is input to the operational amplifier 7222.
  • the operational amplifier 722 is input to the N-channel transistor 631a, and the current flowing through the transistor 631a flows through the resistor 691.
  • the terminal voltage of the resistor R becomes one input of the operational amplifier 722, and the voltage of this terminal and the + terminal of the operational amplifier 722 become the same voltage. Therefore, the output voltage of the D / A converter 721 becomes the terminal voltage of the resistor 691.
  • the circuit scale of the DZA converter 721 is large. Also, the circuit scale of the operational amplifier 722 is large. If the D / A converter 72 1 and the operational amplifier 722 are formed in one output circuit, the size of the source driver IC 14 becomes huge. Therefore, it cannot be practically manufactured.
  • the present invention has been made in view of such a point.
  • the source driver circuit 14 of the present invention has a circuit configuration and a layout for minimizing the output current variation between the current output terminals by making the size of the current output circuit compact.
  • FIG. 63 shows a configuration diagram of a current driver type source driver IC (circuit) 14 of the present invention.
  • FIG. 63 shows a multi-stage current mirror circuit in the case where the current source has a three-stage configuration (631, 632, 6333) as an example.
  • the current value of the first-stage current source 631 is N (where N is an arbitrary integer) the second-stage current source 632 by a current mirror circuit. Be copied.
  • the current value of the second stage current source 632 is copied to M (where M is an arbitrary integer) third stage current sources 633 by a current mirror circuit.
  • M is an arbitrary integer
  • the current value of the first-stage current source 631 is directly converted to N XM third-stage current sources.
  • a second-stage current source 632 is provided in the middle, so it is possible to absorb variations in transistor characteristics. .
  • the present invention is characterized in that a first-stage current mirror circuit (current source 631) and a second-stage current mirror circuit (current source 632) are closely arranged.
  • first-stage current mirror circuit current source 631
  • second-stage current mirror circuit current source 632
  • the second-stage current source connected to the first-stage current source
  • the number of sources 633 is large, and the first stage current source 631 and the third stage current source 6333 cannot be arranged closely.
  • the current of the first-stage current mirror circuit (current source 631) is copied to the second-stage current mirror circuit (current source 6332),
  • the current of the current mirror circuit (current source 632) is copied to the current mirror circuit (current source 6332) in the third stage. is there.
  • the number of second-stage current mirror circuits (current sources 632) connected to the first-stage power-rent mirror circuits (current sources 631) is small. Therefore, the first-stage current mirror circuit (current source 631) and the second-stage current mirror circuit (current source 6332) can be closely arranged.
  • transistors forming a power mirror circuit can be arranged closely, naturally, variations in the transistors are reduced, and variations in the copied current value are also reduced. Also, the number of the third-stage current mirror circuits (current sources 633) connected to the second-stage current mirror circuits (current sources 6332) is reduced. Therefore, the second-stage power mirror circuit (current source 632) and the third-stage current mirror circuit (current source 6333) can be closely arranged. .
  • the first stage current mirror circuit (current source 631), the second stage current mirror circuit (current source 6332), and the third stage current mirror one circuit (current source 6333)
  • the transistors of the current receiving section of the first embodiment can be arranged close to each other. Therefore, the transistors constituting the current mirror circuit can be closely arranged, so that the variation of the transistors is reduced, and the variation of the current signal from the output terminal is extremely reduced (high accuracy).
  • the multi-stage power-rent mirror circuit is described in a three-stage configuration, but the greater the number of stages, the smaller the current variation of the source / drain IC 14 of the current-driven display panel. Needless to say. Therefore, the number of stages of the current mirror circuit is not limited to three, but may be three or more.
  • the current source is expressed as a current source 631, 6332, 6333 or as a current mirror circuit. These are used synonymously.
  • the current source is a basic configuration concept of the present invention, and when the current source is specifically configured, it becomes a current mirror circuit. Therefore, the current source is not limited to the power rent mirror circuit, but may be a current circuit including a combination of an operational amplifier 722, a transistor 631, and a resistor R as shown in FIG.
  • FIG. 64 is a more specific structure diagram of the source driver IC (circuit) 14.
  • FIG. 64 illustrates a portion of the third current source 633. That is, the output section is connected to one source signal line 18.
  • the final stage power lent mirror configuration is composed of a plurality of power rent mirror circuits (current sources 634 (1 unit)) of the same size, the number of which corresponds to the bits of the image data. Weighted.
  • the transistors constituting the source driver IC (circuit) 14 of the present invention are not limited to the MOS type, but may be bipolar types.
  • the invention is not limited to a silicon semiconductor, but may be a gallium arsenide semiconductor. Further, a germanium semiconductor may be used. Further, the substrate may be directly formed by a polysilicon technology such as low-temperature polysilicon or an amorphous silicon technology.
  • FIG. 64 As one embodiment of the present invention, a case of 6-bit digital input is shown. In other words, since it is 2 to the 6th power, it is displayed in 64 gradations.
  • the present invention configures (forms) one unit transistor 6334 with one output (the number of gradations represented in this embodiment is 64 gradations). Note that, even when one unit transistor is divided into a plurality of sub-unit transistors, the unit transistor is simply divided into sub-unit transistors.
  • the present invention is constituted by one unit transistor of the number of gradations expressed by one (synonymous).
  • D0 indicates an LSB input
  • D5 indicates an MSB input.
  • the switch 641a on / off means.
  • a single transistor may be used, or a P-channel transistor and an N-channel transistor may be combined. Analog switch) turns on.
  • current source (1 unit) 6 3 4 that constitutes the power mirror. This current flows through the internal wiring 6 43 inside the IC 14. Since the internal wiring 643 is connected to the source signal line 18 via the terminal electrode of the IC 14, the current flowing through the internal wiring 643 becomes the program current of the pixel 16.
  • switch 64lb turns on. Then, current flows toward the two current sources (one unit) 634 that constitute the current mirror. This current flows through internal wiring 643 in IC14. Since the internal wiring 643 is connected to the source signal line 18 via the terminal electrode of the IC14, the current flowing through the internal wiring 643 becomes the program current of the pixel 16.
  • switch 6411c turns on. Then, current flows toward the four current sources (1 unit) 6 3 4 that constitute the current mirror.
  • D 5 When the input terminal is at the H level (at the time of positive logic), switch 64 If turns on. Then, a current flows toward 32 current sources (1 unit) 6 3 4 that constitute the current mirror.
  • the current flows toward the corresponding current source (1 unit). Therefore, it is configured so that current flows from 0 to 63 current sources (1 unit) according to the data.
  • the present invention uses 63 current sources of 6 bits for ease of explanation, the present invention is not limited to this. In the case of 8 bits, 255 unit transistors 634 may be formed (arranged). In the case of 4 bits, 15 unit transistors 634 may be formed (arranged). Transistors 6 3 4 constituting the unit current source have the same channel width W and channel width L. By using the same transistor as described above, an output stage with less variation can be configured.
  • each current source 6 3 4 may be weighted.
  • a current output circuit may be configured by mixing one unit of the current source 634, a double current source 634, a quadruple current source 634, and the like.
  • the weighted current sources will not have the weighted ratios, and variations may occur. Therefore, even in the case of weighting, it is preferable that each current source is formed by forming a plurality of transistors serving as one unit of current source.
  • the size of the transistor constituting the unit transistor 634 needs to be a certain size or more. The smaller the transistor size, the greater the output current variation.
  • Fig. 117 shows the relationship between transistor size and output current variation.
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 117 is the transistor size (square / m 2).
  • the vertical axis shows the variation of the output current in%.
  • variations 0/0 of the output current, the unit current source (one unit transistor) 6 3 4 were formed in six three pairs (6 and 3 form), to form the set on the multiple sets wafer
  • the variation in output current is determined. Therefore, the horizontal axis of the graph shows the transistor size that constitutes one unit current source, but the actual area is 63 times as large as 63 transistors in parallel.
  • the present invention considers the size of the unit transistor 634 as a unit. Therefore, in FIG. 117, when 63 unit transistors 63 4 of 30 ⁇ m square are formed, the variation of the output current at that time is 0.5%.
  • the size of the unit transistor must be more than 2 square ⁇ m (64 gray scales are 63 2 squares; Operate) .
  • the upper limit of the size of the unit transistor 634 is 300 ⁇ 111. Therefore, in the 64 gradation display, the unit transistor The size must be between 2 ⁇ m and 300 ⁇ m.
  • the size of the unit transistor needs to be 8 square / m or more in order to make it 1% or less from Fig. 117. Therefore, in the 128 gradation display, the size of the unit transistor 634 needs to be not less than 8 square // m and not more than 300 square HI.
  • the size of the unit transistor 634 is a size obtained by adding two unit transistors 634.
  • a kink means that when the source (S) -drain (D) voltage of the unit transistor 634 is changed while the gate voltage of the unit transistor 634 is kept constant, the unit transistor 634 This is called a phenomenon in which the current flowing through the device changes. When there is no kink effect (ideal state), apply between source (S) and drain (D). Even if the voltage is changed, the current flowing through the unit transistor 634 does not change.
  • the effect of the kink occurs when the source signal line 18 is different due to the variation in Vt of the driving transistor 11a as shown in FIG.
  • the driver circuit 14 supplies a program current to the source signal line 18 so that the program current flows to the pixel driving transistor 11a. Due to this program current, the gate terminal voltage of the driving transistor 11a changes, and a program current flows through the driving transistor 11a.
  • the gate terminal voltage of the driving transistor 11a the source signal line 18 potential. Therefore, the potential of the source signal line 18 differs depending on the Vt variation of the driving transistor 11a of each pixel 16.
  • the potential of the source signal line 18 becomes the source-drain voltage of the unit transistor 634 of the driver circuit 14. In other words, the source-drain voltage applied to the unit transistor 634 differs depending on the Vt variation of the driving transistor 11a of the pixel 16 and the source-drain voltage applied to the unit transistor 634 The output current varies due to kink.
  • Figure 1 18 graphically illustrates this phenomenon.
  • the vertical axis represents the output current of the unit transistor 634 when a predetermined voltage is applied to the gate terminal.
  • the horizontal axis is the voltage between the source (S) and the drain (D).
  • L / W L is the channel length of the unit transistor 634
  • W is the channel width of the unit transistor.
  • L and W are the sizes of the unit transistors 634 that output a current for one gradation. Therefore, when outputting a current for one gradation and a plurality of sub-unit transistors, it is necessary to calculate W and L by replacing the unit transistors with equivalent ones. Basically, it is calculated in consideration of transistor size and output current.
  • LZW is 5/3
  • the output current hardly changes even if the source-drain voltage increases.
  • L / W is 1/1
  • the output current increases almost in proportion to the source-drain voltage. Therefore, the larger the LZW, the better.
  • Figure 172 is a graph of unit transistor L / W and deviation (variation) from the target value.
  • the LZW ratio of the unit transistor is 2 or less, the deviation from the target value is large (the slope of the straight line is large).
  • the deviation of the target value tends to decrease.
  • the unit transistor L / W is 2 or more, the change in deviation from the target value becomes small.
  • LZW unit transistor LZW
  • large L / W means that L is long, so the transistor size is large. Therefore, L / W is preferably set to 40 or less.
  • the size of LZW also depends on the number of gradations.
  • the difference between the gradations is large, so that there is no problem even if the output current of the unit transistor 634 varies due to the effect of kink.
  • the difference between the gradations is small, so that even if the output current of the unit transistor 634 varies even slightly due to the effect of kink, the number of gradations is reduced.
  • the driver circuit 14 of the present invention uses the number of gradations as K, and L / W of the unit transistor 634 (L is the channel length of the unit transistor 634, W is the channel width of the unit transistor).
  • the variation in the output current of the unit transistor 634 also depends on the withstand voltage of the source driver IC14.
  • the withstand voltage of the source driver I C generally means the I C power supply voltage.
  • a 5 (V) withstand voltage means that the power supply voltage is a standard voltage of 5 (V).
  • the IC withstand voltage may be read as the maximum working voltage.
  • the IC breakdown voltage affects the output variation of the unit transistor 634 due to the film quality and thickness of the gut insulating film of the unit transistor 634.
  • Transistor 634 manufactured by a process with a high IC breakdown voltage has a thick gate insulating film. This is to prevent dielectric breakdown from occurring even when a high voltage is applied. When the insulating film is thick, it becomes difficult to control the thickness of the gut insulating film, and the film quality of the gate insulating film also varies greatly. As a result, variations in the transistors become large.
  • transistors manufactured by the high voltage process have low mobility. If the mobility is low, the characteristics will differ with only a small change in the electrons injected into the gate of the transistor. Therefore, the variation of the transistors increases. Therefore, in order to reduce the variation of the unit transistors 6 3 4 It is preferable to employ
  • FIG. 170 illustrates the relationship between the IC breakdown voltage and the output variation of the unit transistor.
  • the variation ratio on the vertical axis indicates that the variation of the unit transistor 6334 is set to 1, which is manufactured by a 1.8 (V) withstand voltage process.
  • the output L / W of the unit transistor 634 manufactured by each withstand voltage process is shown by setting the shape L / W of the unit transistor 634 to 12 ( ⁇ m) / 6 ( ⁇ m). I have.
  • multiple unit transistors are formed in each IC breakdown voltage process, and variations in output current are determined.
  • the breakdown voltage process is 1.8 (V) breakdown voltage, 2.5 (V) breakdown voltage, 3.3 (V) breakdown voltage, 5 (V) breakdown voltage, 8 (V) breakdown voltage, 10 (V) breakdown voltage, 1 5 (V) There is a jump in the withstand voltage.
  • the variation of transistors formed at each breakdown voltage is plotted on a graph and connected by straight lines.
  • the variation ratio of the IC process (output current variation of the unit transistor 634) is small until the IC withstand voltage is about 9 (V). However, when the IC withstand voltage becomes 10 (V) or more, the gradient of the variation ratio with respect to the IC withstand voltage increases.
  • the variation ratio within 3 is the allowable variation range in the display of 64 gradations to 256 gradations.
  • this variation ratio varies depending on the area and L / W of the unit transistor 634.
  • the variation ratio of the variation ratio with respect to the IC withstand voltage hardly changes. 1.
  • the breakdown voltage is 9 to 10 (V) or more, the variation ratio tends to increase.
  • the potential of the output terminal 64 in FIG. 64 changes according to the program current of the driving transistor 11 a of the pixel 16.
  • the absolute value of Vw_Vb must be 2 (V) or more. Also, when the Vw voltage is applied to the terminal 761, the channel-to-channel voltage of the unit transistor 634 needs to be 0.5 (V).
  • terminal 76 1 (terminal 76 1 is connected to source signal line 18 and the gate terminal voltage of driving transistor 11 a of pixel 16 is applied during current programming) is 0.5 (V ) To ((Vw_Vb) + 0.5)
  • the source driver IC 14 has a withstand voltage of 2.5 (V) or more and 10 (V) or less. More preferably, the withstand voltage of the source driver IC 14 preferably uses a process of 3 (V) or more and 9 (V) or less.
  • the withstand voltage process of the source driver IC 12 uses a process of 2.5 (V) or more and 10 (V) or less.
  • this withstand voltage is also applied to the embodiment in which the source driver circuit 14 is formed directly on the array substrate 71 (such as a low-temperature polysilicon process).
  • the withstand voltage of the source driver circuit 14 formed on the array substrate 7 1 is 1 5
  • the power supply voltage used for the source driver circuit 14 may be replaced with the IC withstand voltage illustrated in FIG.
  • the power supply voltage to be used may be replaced with the power supply voltage instead of the IC withstand voltage.
  • FIG. 171 is a graph when the area of the unit transistor 634 is fixed and the transistor width W of the unit transistor 634 is changed.
  • the variation ratio within 3 is the permissible range of variation in the display from 64 gradations to 256 gradations.
  • this variation ratio varies depending on the area of the unit transistor 634.
  • the area of the unit transistor 634 is changed, there is almost no change in the variation ratio of the variation ratio with respect to the IC withstand voltage.
  • the channel width W of the unit transistor 634 be 2 ( ⁇ m) or more and 10 ( ⁇ ) or less. More preferably, the channel width W of the unit transistor 6334 is preferably not less than 2 (m) and not more than 9 ( ⁇ m).
  • the current flowing through the second stage current mirror circuit 6332b is copied to the transistor 6333a constituting the third stage current mirror circuit, and the current mirror magnification is 1 In the case of double, this current flows through the transistor 6333b. This current is copied to the last unit transistor 634.
  • the portion corresponding to D0 is a current value flowing through the unit transistor 633 of the last-stage current source because it is constituted by one unit transistor 634. Since the portion corresponding to D1 is composed of two unit transistors 634, the current value is twice the current value of the final stage current source. D 2 is 4 unit tigers , And the current value is four times that of the final stage current source. The part corresponding to D5 is composed of 32 transistors, so the final stage current 32 times the current value of the source. Therefore, the program current Iw is output to the source signal line via the switch controlled by the 6-bit image data DO, Dl, D2,..., D5 (the current is drawn). ).
  • the output line is 1 ⁇ , 2 ⁇ , 4 ⁇ ⁇ 3 times the current is added and output.
  • a current value of 0 to 63 times the current source 63 3 in the final stage is output from the output line by the 6-bit image data 00, 01, 02, ' ⁇ ⁇ ⁇ 05 (source signal line 18 Draw current from).
  • the reference currents (IaR, IaG, IaB) for each of R, G, and B in the source driver IC 14 are variable resistors 651, (651R, 651G, 651B).
  • the white balance can be easily adjusted by adjusting the reference current Ia.
  • the current value can be controlled with higher accuracy compared to the conventional proportional distribution of W / L by using an integral multiple of the last stage current source 633 (the output variation of each terminal is eliminated) .
  • the driving transistor 11 a forming the pixel 16 is configured by a P-channel, and the current source (1 unit transistor) 634 configuring the source driver IC 14 is configured by an N-channel transistor. This is the case.
  • the driving transistor 11a of the pixel 16 is configured by an N-channel transistor
  • the reference current generation circuit will be described in detail.
  • the source driver of the liquid crystal display panel is a voltage output method (signal is a voltage step)
  • a unit proportional to this reference current is based on the reference current.
  • the program current Iw is output by combining a plurality of currents.
  • FIG. 144 shows the embodiment.
  • the reference current is created by the variable resistor 651.
  • the variable resistor 651 in FIG. 68 is replaced with a transistor 631a, and the current flowing through the transistor 1444 forming a current mirror circuit with the transistor 631a is obtained by using an operational amplifier 7222 or the like.
  • Transistor 1444 and transistor 6311a form a current mirror circuit. If the power mirror magnification is 1, the current flowing through the transistor 1443 becomes the reference current.
  • the output voltage of the operational amplifier 7222 is input to the N-channel transistor 1443, and the current flowing to the transistor 1443 flows to the external resistor 691.
  • the resistor 691a is a fixed chip resistor. Basically, only the resistor 691a is required.
  • the resistance 691b is a resistance element such as a posistor or thermistor whose resistance value changes with temperature. This resistor 691a is used to compensate for the temperature characteristic of the EL element 15.
  • the resistor 691a is inserted or placed in parallel or in series with the resistor 691b, particularly in accordance with the temperature of the EL element 15 (to compensate).
  • the resistors 691a and 691b are one resistor 691.
  • Available at The resistor 691 may be formed in the source dryino IC 14 by forming a resistor by a diffusion resistance technique or a resistor by a policy pattern and incorporating the resistor.
  • the chip resistor 691 is attached to the input terminal 761a.
  • the EL element 15 has different temperature characteristics. Therefore, three external resistors 691 for each RGB are required.
  • the terminal voltage of the resistor 691 becomes one input of the operational amplifier 722, and the voltage of this terminal and the + terminal of the operational amplifier 722 become the same voltage. Therefore, assuming that the + input voltage of the operational amplifier 72 2 is V 1, the voltage divided by this voltage and the resistor 69 1 becomes the current flowing through the transistor 144 4. This current becomes the reference current.
  • a reference current of Z l 0 0 ⁇ ⁇ 10 ( ⁇ ⁇ ) flows. It is preferable that the magnitude of the reference current be set to 2 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. More preferably, it is preferably set to 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less. If the reference current flowing through the parent transistor 63 is small, the accuracy of the unit current source 634 will deteriorate. If the reference current is too large, the current mirror magnification converted in the IC (in this case, the decreasing direction) will increase, the variation in the current mirror circuit will increase, and the accuracy of the unit current source 634 will be increased as before. Gets worse.
  • the reference voltage Vref from the reference voltage circuit 1441 is applied to the + terminal of the operational amplifier 722.
  • the reference voltage circuit that outputs the reference voltage 1441 ICs are sold by Maxim and many other types.
  • the reference voltage V ref can be formed in the source driver circuit 14 (incorporation of the reference voltage V ref).
  • the range of the reference voltage Vref is 2 (V) or more.
  • the pressure is preferably equal to or lower than V dd (V).
  • the reference voltage is input from connection terminal 76 1a. Basically, this V ref voltage can be input to the + terminal of the operational amplifier 722.
  • the electronic volume circuit 561 is arranged between the connection terminal 761a and the + terminal because the EL element 15 has different luminous efficiency in RGB. In other words, it is to adjust the current flowing through each of the EL elements 15 of RGB to obtain a white balance.
  • the value can be adjusted by the value of the resistor 691, the adjustment by the electronic volume circuit 561 is not necessary.
  • an example in which the resistor 691 is configured by a variable volume is exemplified.
  • One of the uses of the electronic volume circuit 561 is to adjust the white balance again due to the deterioration rate of the EL element 15 being different from that of the RGB.
  • the EL element 15 in particular, B tends to deteriorate. Therefore, if an EL display panel is used, the EL element 15 of B will increase over the years, and the screen will become yellow.
  • the electronic balance circuit 561 for B is adjusted to perform white balance.
  • the brightness compensation or white balance compensation of the EL element may be performed by linking the electronic polymer circuit 561 with the temperature sensor 781 (see FIG. 78 and its description).
  • the electronic volume circuit 561 is built in the IC (circuit) 14. Alternatively, it is formed directly on the array substrate 71 using a low-temperature polysilicon technology.
  • the transistor 1443 is illustrated as a bipolar transistor; however, the invention is not limited to this. FET or MOS transistor may be used.
  • Transistor 1 443 is built into IC 14 Needless to say, it is not necessary to arrange them outside the IC. Further, a generator circuit such as a power supply may be built in the gate driver circuit 12, and a transistor 1443 may be built therein.
  • the present invention determines the current value that the unit current source 634 flows from one reference current. Therefore, if the magnitude of the reference current is determined, the current flowing through the unit current source 634 can be determined. Therefore, setting the respective reference currents for R, G, and B makes it possible to obtain a white balance for all gradations.
  • the above is an effect exerted because the source driver circuit 14 is a current step output (current drive). Therefore, the point is how to set the magnitude of the reference current for each RGB.
  • the luminous efficiency of the EL element is determined by the thickness of the EL material deposited or applied. Or it is the dominant factor.
  • the film thickness is almost constant for each lot. Therefore, if the film thickness of the EL element 15 is controlled by a lot, the relationship between the current flowing through the EL element 15 and the light emission luminance is determined. In other words, the current value for obtaining white balance is fixed for each lot.
  • the current flowing through the R EL element 15 be Ir (A)
  • the current flowing through the G EL element 15 be Ig (A)
  • the current flowing through the B EL element 15 be lb (A).
  • the white balance can be obtained in all gradations in the duty drive of the present invention. This is a matter in which a synergistic effect between the driving method of the present invention and the source driver circuit of the present invention is exhibited.
  • a white balance can be obtained by changing the value of the resistor 691 of the circuit that generates the R, G, and B reference currents for each lot. However, the task of changing the resistance 691 for each lot occurs.
  • the electronic volume circuit 561 is controlled from outside the source driver circuit (IC) 14 and the switch Sx of the electronic polymer circuit 561 is switched to change the value of the reference current Ia. I do.
  • the configuration is such that the set value of the electronic polymer circuit 561 can be stored in the flash memory 1491.
  • the value of the flash memory 1491 is configured to be independently set by the electronic volume circuit 561 of each RGB.
  • the value of the flash memory 1491 is set, for example, for each lot of the EL display panel and is read out when the source dryino IC 14 is turned on, and the switch S x of the electronic polymer circuit 561 is set. Set.
  • FIG. 150 is a configuration diagram in which the electronic volume circuit 561 of FIG. 149 is replaced with a resistor array circuit 1501.
  • R r is an external resistor.
  • R r may be built in the source driver circuit (IC) 14.
  • the resistor array 1503 is built in the source driver circuit (IC) 14.
  • the resistors (Rl to Rn) that constitute the resistor array are connected in series, and the resistors (R1 to Rn) are connected by short wiring.
  • the current Ir flowing through the resistor array 1503 changes. Since the voltage applied to the + terminal of the operational amplifier 722 changes according to the change in the current Ir, the reference current Ia changes.
  • the point of disconnection is determined by monitoring the current flowing through the resistor Rr and determining the point that becomes the target reference current.
  • the trimming of the resistor array 1503 is preferably performed by irradiating a laser beam 1502 using a laser device 1501.
  • the reference current of each RGB is changed by changing the value of the resistor 691 in RGB.
  • FIG. 149 it is assumed that the reference current of each RGB is changed by setting the switch S x of the electronic volume circuit 561 using the flash memory 1491.
  • the reference current of each RGB is changed by changing the resistance value of the resistor array 1503 by trimming.
  • the present invention is not limited to this.
  • the reference current can also be adjusted by changing the voltage value of each RGB reference voltage (V ref R, V ref G, V ref B). It goes without saying that you can do it.
  • the reference voltage Vref of each RGB can be easily generated by an operational amplifier circuit or the like.
  • the reference voltage applied to the source driver circuit (IC) 14 can be changed by using the resistor R r as a polymer. .
  • the current value of the output is easily changed by changing the current mirror magnification of the current source 633 or the current source (631, 632, etc.) at the preceding stage. Can be changed.
  • the current mirror magnification of one of the current sources may be changed (different) for another color (for a current source circuit corresponding to another color).
  • EL display panels are available in each color (R, G, B Or cyan, yellow, magenta). Therefore, the white balance can be improved by changing the power mirror magnification for each color.
  • the matter of changing (differing) the power source mirror magnification of the current source with respect to another color is not limited to a fixed one. It also includes changing.
  • the variation can be realized by forming a plurality of transistors constituting a current mirror circuit in a current source and switching the number of the transistors through which a current flows in accordance with an external signal. With this configuration, it is possible to adjust the white balance optimally while observing the light emission state of each color of the manufactured EL display panel.
  • the present invention has a configuration in which current sources (current mirror circuits) are connected in multiple stages. Therefore, by changing the current mirror magnification of the first stage current source 631 and the second stage current source 632, the output current of a large number of outputs can be easily generated with a small number of connection parts (such as a current mirror circuit). Can change. Needless to say, the current mirror of the second-stage current source 6332 and the third-stage current source 6333 easily outputs a large number of outputs by using fewer connecting parts (such as a current mirror circuit) than changing the magnification. It is needless to say that the output current can be changed.
  • the concept of changing the current mirror magnification means changing (adjusting) the current magnification. Therefore, it is not limited to only the current mirror circuit. For example, it can be realized by a current output operational amplifier circuit or a current output D / A circuit. It goes without saying that the items described above are applied to other embodiments of the present invention.
  • the current source 631 from the first-stage current mirror circuit is the parent current source, and the current from the second-stage current mirror circuit.
  • the source 632 is described as a child current source, and the current source 633 by the third-stage current mirror circuit is described as a grandchild current source.
  • the configuration of an integral multiple of the current source by the third-stage current mirror circuit which is the last-stage current mirror circuit, minimizes variations in the 176 output and enables highly accurate current output. Of course, we must not forget the configuration in which the current sources 531, 632, and 633 are densely arranged.
  • the close arrangement means that the first current source 631 and the second current source 632 are arranged at a distance of at least 8 mm (the current or voltage output side and the current or voltage input Side) to do. Further, it is preferable to arrange them within 5 mm. This is because, within this range, there is little difference in transistor characteristics (Vt, mobility, etc.) due to the arrangement in the silicon chip.
  • the second current source 632 and the third current source 633 are also arranged at a distance of at least 8 mm. More preferably, it is preferable to arrange at a position within 5 mm. Needless to say, the above items are applied to other embodiments of the present invention.
  • the relationship between the current or voltage output side and the current or voltage input side means the following relationship.
  • the transistor 631 (output side) of the (I) -stage current source and the transistor 6332a (input side) of the (I + 1) -th current source Are arranged densely.
  • the transistor 631a (output side) of the (I) stage current source and the transistor 6332b (input side) of the (1 + 1) th current source Are closely arranged.
  • the number of the transistors 631 is one, but the number of transistors is not limited to one.
  • a plurality of small subtransistors 631 are formed, and the source or drain terminals of these subtransistors are connected to a variable resistor 651 to form a unit transistor. You may. By connecting a plurality of small sub-transistors in parallel, it is possible to reduce variation in unit transistors.
  • the number of the transistors 632a is one, but the present invention is not limited to this.
  • a plurality of small transistors 632a may be formed, and a plurality of gate terminals of the transistors 632a may be connected to the good terminal of the transistor 631. By connecting a plurality of small transistors 632a in parallel, the variation of the transistors 632a can be reduced.
  • the configuration of the present invention includes a configuration in which one transistor 631 is connected to a plurality of transistors 632a, and a configuration in which a plurality of transistors 631 and one transistor 6332a are connected.
  • a configuration in which a plurality of transistors 631 and a plurality of transistors 632a are connected is illustrated. The above embodiment will be described later in detail.
  • the above items also apply to the configuration of the transistor 633a and the transistor 633b in FIG.
  • An example is shown in which a transistor 633a is connected to a plurality of transistors 6333b. This is because by connecting a plurality of small transistors 633 in parallel, variations in the transistors 633 can be reduced.
  • the above is also applicable to the relationship between the transistors 632a and 632b in FIG.
  • the transistor 6333b in FIG. 64 be formed of a plurality of transistors.
  • the transistor 633 in FIGS. 73 and 74 be formed of a plurality of transistors.
  • the source driver IC 14 may be manufactured on any semiconductor substrate.
  • the unit transistor 634 may be a bipolar transistor, a CMOS transistor, a bi-CMOS transistor, or a DMOS transistor. However, from the viewpoint of reducing the output variation of the unit transistor 634, it is preferable that the unit transistor 634 be formed of a CMOS transistor.
  • Unit transistor unit transistor 6 3 4 configured in c P-channel transistor is preferably formed of N-channel, compared to the unit transistors having an N channel transistor, the output Paratsuki is 1. 5 times.
  • the unit transistor 6 3 4 of the source dryino IC 14 is formed of an N-channel transistor
  • the program current of the source driver IC 14 is a current drawn from the pixel 16 to the source dryino IC. . Therefore, the driving transistor 11a of the pixel 16 is configured with the P channel.
  • the switching transistor 11 d in FIG. 1 is also configured by a P-channel transistor.
  • the unit transistor 634 in the output stage of the source driver IC (circuit) 14 is composed of an N-channel transistor, and the driving transistor 11a of the pixel 16 is composed of a P-channel transistor.
  • the configuration is a characteristic configuration of the present invention. Note that FIG. 1 shows all the transistors 11 constituting the pixel 16 so that the process mask for producing the pixel 16 can be reduced, which is a more preferable configuration.
  • the unit transistor 634 of the source driver circuit (see FIGS. 73, 74, 126, 129, etc.) must be composed of N-channel transistors. That is, the source driver circuit 14 needs to be configured to draw the program current Iw.
  • the source driver circuit 14 must always connect the unit transistor 634 to N so that the program current Iw is drawn. It is composed of channel transistors.
  • the display panel (display device) of the present invention has a configuration in which the pixel 16 and the gate driver 12 are configured by P-channel transistors, and the transistors of the current driver of the source driver are configured by N channels.
  • the transistor 11 of the pixel 16 is formed by a P-channel transistor
  • the gate driver circuit 12 is formed by a P-channel transistor.
  • the cost of the substrate 71 can be reduced.
  • the source driver 14 needs to form the unit transistor 634 with an N-channel transistor. Therefore, the source driver circuit 14 cannot be formed directly on the substrate 71. Therefore, a source driver circuit 14 is separately manufactured using a silicon chip or the like and mounted on the substrate 71. That is, the present invention has a configuration in which the source dryino IC 14 (means for outputting a program current as a video signal) is externally provided.
  • the source driver circuit 14 is configured by a silicon chip, but is not limited to this.
  • a large number of glass substrates may be simultaneously formed, cut into chips, and mounted on the substrate 71. It is described that the source driver circuit is mounted on the substrate 71, but the present invention is not limited to the mounting. Any form may be used as long as the output terminal 681 of the source driver circuit 14 is connected to the source signal line 18 of the substrate 71.
  • a method of connecting the source driver circuit 14 to the source signal line 18 by TAB technology is exemplified. By separately forming the source driver circuit 14 on a silicon chip or the like, variation in output current is reduced, and a good image display can be realized. In addition, cost reduction is possible.
  • the configuration in which the selection transistor of the pixel 16 is configured by a P-channel transistor and the gate driver circuit is configured by a P-channel transistor is not limited to a self-luminous device such as an organic EL (display panel or display device). Absent. For example, it can be applied to a liquid crystal display device and a field emission display (FED).
  • a self-luminous device such as an organic EL (display panel or display device). Absent. For example, it can be applied to a liquid crystal display device and a field emission display (FED).
  • FED field emission display
  • the pixel 16 is selected by Vgh. At V g 1, the pixel 16 is not selected.
  • the gate signal line 17a is turned on (Vg1) to off (Vg)
  • the voltage penetrates (penetration voltage).
  • the driving transistor 11a of the pixel 16 is formed of a P-channel transistor, the current will not flow through the transistor 11a due to the penetration voltage in the black display state. Therefore, good black display can be realized.
  • the problem with the current drive method is that it is difficult to achieve black display.
  • the ON voltage is V gh by configuring the gate driver circuit 12 with a P-channel transistor. Therefore, matching with the pixel 16 formed by the P-channel transistor is good. Also black In order to achieve the effect of improving the display, as shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 32, FIG. 140, FIG. 142, FIG. 144, and FIG. It is important to configure so that the program current I w flows from the anode voltage V dd to the unit transistor 634 of the source driver circuit 14 via the driving transistor 11 a and the source signal line 18. .
  • the gate driver circuit 12 and the pixel 16 are composed of P-channel transistors, the source driver circuit 14 is mounted on a substrate, and the unit transistors 634 of the source driver circuit 14 are N-channel transistors.
  • the composition has a great synergistic effect.
  • the unit transistor 634 formed with an N-channel has a smaller variation in output current than the unit transistor 634 formed with a P-channel.
  • the variation in output current of the N-channel unit transistor 634 is 1 / 2.5 to 1/2 of that of the P-channel unit transistor 634. become. For this reason, it is preferable that the unit transistor 634 of the source driver IC 14 is formed of an N channel.
  • the current does not flow into the unit transistor 634 of the source driver circuit 14 via the driving transistor lib.
  • the configuration is such that the program current Iw flows from the anode voltage V dd to the unit transistor 634 of the source driver circuit 14 via the programming transistor 11 a and the source signal line 18. Therefore, as in FIG. 1, the gate driver circuit 12 and the pixel 16 are configured by P-channel transistors, the source driver circuit 14 is mounted on the substrate, and the unit transistor 634 of the source driver circuit 14 is mounted. Constructing with N-channel transistors exhibits an excellent synergistic effect.
  • the driving transistor 11a of the pixel 16 is configured by a P channel, and the switching transistors 11b and 11c are configured by a P channel.
  • the unit transistor 634 of the output stage of the source driver IC 14 is configured with N channels.
  • the gate driver circuit 12 is configured by a P-channel transistor.
  • the driving transistor 11a of the pixel 16 is configured with N channels, and the switching transistors 11b and 11c are configured with N channels. Further, the unit transistor 634 in the source stage of the IC14 output stage is configured as a P-channel. Preferably, the gate driver circuit 12 is formed of an N-channel transistor. This configuration is also a configuration of the present invention.
  • the unit transistor 634 is not limited to the IC composed of one single transistor 634.
  • the present invention is also applied to a source driver IC 14 having another configuration, such as a configuration in which the current output stage circuit is configured by a plurality of transistors and a configuration configured by a current mirror.
  • the present invention is also applied to the source driver circuit 14 using low-temperature polysilicon, high-temperature polysilicon, a semiconductor film (CGS) formed by solid phase growth, or amorphous silicon technology.
  • CGS semiconductor film
  • the panel is often relatively large. If the panel is large, it will be difficult to visually recognize even if there is some output variation from the source signal line 18.
  • dense arrangement means that the first current source 631 and the second current source 632 Is placed at least within a distance of 3 O mm (current output side and current input side). Further, it is preferable to arrange them within 20 mm. Within this range, the characteristics (V t, mobility ()) There is almost no difference.
  • the second current source 632 and the third current source 633 are also arranged at least within a distance of 30 mm or less. More preferably, it is preferable to arrange at a position within 20 mm.
  • FIG. 67 is an embodiment of the current transfer configuration.
  • FIG. 66 shows an embodiment of the voltage transfer configuration.
  • FIGS. 66 and 67 have the same circuit diagram, but differ in the layout configuration, that is, the wiring layout.
  • 631 is an N-channel transistor for the first stage current source
  • 632a is an N-channel transistor for the second stage current source
  • 632b is a P-channel transistor for the second stage current source. It is a transistor.
  • 631a is an N-channel transistor for the first stage current source
  • 632a is an N-channel transistor for the second stage current source
  • 632b is a P-channel transistor for the second stage current source It is.
  • the gate voltage of the first-stage current source consisting of the variable resistor 651 (used to change the current) and the N-channel transistor 631, is equal to the Nth of the second-stage current source. Since the voltage is transferred to the gate of the channel transistor 632a, a voltage-transfer-type layout is provided.
  • the gate voltage of the first-stage current source composed of the variable resistor 651 and the N-channel transistor 631a is increased by the N-channel transistor 632a of the adjacent second-stage current source.
  • the layout configuration is a current passing method.
  • the relationship between the first current source and the second current source has been mainly described for the sake of easy explanation and understanding.
  • the present invention is not limited, and may be applied in a relationship between the second current source and the third current source or a relationship with another current source.
  • the N-channel transistor 631a of the first-stage current source and the second-stage current source of the current mirror circuit are constituted. Since the N-channel transistors 632a are adjacent to each other (they are easy to arrange next to each other), there is little difference in transistor characteristics between the two, and the current value of the first-stage current source changes to the second-stage current source. To be accurately communicated and less likely to vary.
  • the circuit configuration of the multistage current mirror circuit of the present invention (the current driver type source driver circuit (IC) 14 of the present invention has a late configuration in which current is delivered instead of voltage passed. Therefore, it is needless to say that the above embodiment can be applied to other embodiments of the present invention.
  • the case of the first stage current source to the second stage current source is shown, but the second stage current source to the third stage current source, the third stage current source to the fourth stage current source, It goes without saying that the same applies to the case of ⁇ ⁇ ⁇ .
  • Fig. 68 shows an example where the three-stage current mirror circuit (three-stage current source) shown in Fig. 65 is replaced with a current passing system (therefore, Fig. 65 shows a voltage passing system circuit). Configuration).
  • a reference current is created by the variable resistor 651 and the N-channel transistor 631. It is described that the reference current is adjusted by the variable resistor 651, but in actuality, the transistor 6 3 is formed by an electronic volume circuit formed (or arranged) in the source driver IC (circuit) 14. One source voltage is set and configured to be adjusted. Alternatively, by supplying the current output from the current-type electronic polymer composed of a large number of current sources (1 unit) 634 as shown in FIG. 64 directly to the source terminal of the transistor 631 The reference current is adjusted (see Figure 69).
  • the gate voltage of the first-stage current source by the transistor 631 is applied to the gate of the N-channel transistor 632a of the adjacent second-stage current source, and as a result, the current flowing through the transistor is changed to the second-stage current source. Passed to the P-channel transistor 632b. Further, the gate voltage of the transistor 632b of the second current source is applied to the gate of the N-channel transistor 6333a of the adjacent third-stage current source, and as a result, the value of the current flowing through the transistor becomes Passed to the N-channel transistor 63 3 b of the third stage current source.
  • a large number of current sources 634 shown in FIG. 64 are formed (arranged) on the gate of the N-channel transistor 633b of the third stage current source according to the required number of bits.
  • the first-stage current source 631 of the multistage power-rent mirror circuit includes: A current value adjusting element is provided. With this configuration, it is possible to control the output current by changing the current value of the first-stage current source 631.
  • the Vt variation (characteristic variation) of the transistors varies by about 100 (mV) within one wafer.
  • the Vt variation of the transistors formed close to each other within 100 // is at least 10 (mV) or less (actual measurement).
  • by forming transistors close to each other to form a current mirror circuit it is possible to reduce variations in the output current of the current mirror circuit. Therefore, output current variation of each terminal of the source driver IC can be reduced.
  • V t variation transistor variation
  • Figure 110 shows the measurement results of the transistor formation area (square millimeter) and the output current variation of a single transistor.
  • the output current variation is a current variation at the Vt voltage.
  • the black dots indicate the transistor output current variations of the evaluation samples (100 to 200) manufactured within the predetermined formation area.
  • Transistors formed in the area A (forming area within 0.5 square millimeters) shown in Fig. 110 have almost no variation in output current (almost no variation in output current within the error range. A constant output current is output). Conversely, in region C (formation area of 2.4 square millimeters or more), the variation in output current with respect to the formation area tends to increase rapidly.
  • region B In region B (0.5 square millimeters or more and 2.4 square millimeters or less), the variation in output current with respect to the formation area is almost proportional. However, the absolute value of the output current differs for each wafer. However, this problem can be solved by adjusting the reference current or setting it to a predetermined value in the source driver circuit (IC) 14 of the present invention. In addition, it can be handled (solved) by circuit devising such as a current mirror circuit.
  • the area of the transistor group (transistors that should suppress the variation) should be within 2 square millimeters. There is a need. More preferably, the variation in the output current (that is, the variation in the Vt of the transistor) is preferably within 0.5%. As shown in the results of FIG. 110, the formation area of the transistor group 681 may be set within 1.2 square millimeters. Note that the formation area is an area of the vertical X horizontal length. For example, as an example, for 1.2 square millimeters, l mm X l. 2 mm.
  • the transistor group 681 may be formed within 5 square millimeters. It is not necessary that both the transistor group 681 (FIG. 68 shows two transistor groups 681a and 681b) satisfy this condition. At least one (if there are three or more, At least one transistor group 6 8 1) The effect of the present invention is exerted if it is configured to satisfy this condition. In particular, it is preferable that this condition is satisfied with respect to the lower transistor group 681 (681a is higher and 681b is lower).
  • the source driver circuit (IC) 14 of the present invention as shown in FIG. (Of course, two-stage connection of parent and child may be used).
  • current is passed between each current source (transistor group 681). Specifically, the area (transistor group 68 1) surrounded by the dotted line in FIG. 68 is densely arranged.
  • the transistors 681 are in a voltage transfer relationship.
  • the parent current source 631 and the child current source 632a are formed or arranged substantially at the center of the source driver IC14 chip. This is because the distance between the transistor 632a forming the child current source and the transistor 632b forming the child current source arranged on the left and right of the chip can be made relatively short.
  • the uppermost transistor group 681a is arranged at a substantially central portion of the IC chip.
  • lower transistor groups 681 b are arranged on the left and right sides of the IC chip 14.
  • the lower transistor group 681b is arranged, formed, or manufactured such that the number thereof is substantially equal on the left and right sides of the IC chip. Note that the above items are not limited to the IC chip 14 but also apply to the source driver circuit 14 directly formed on the array substrate 71 using low-temperature or high-temperature polysilicon technology. The same applies to other matters. '
  • the difference from the number of 1b be within 4 or less.
  • the difference between the number of transistor groups 681b formed or arranged on the left side of the chip and the number of transistor groups 681b formed or arranged on the right side of the chip is within one. It is preferable to configure as follows. The same can be said for the transistor group as a grandchild (although omitted in FIG. 68).
  • the formation area of the transistor group 681a is formed within an area of 2 square millimeters as shown in FIG. More preferably, it is formed within 1.2 square millimeters. Of course, when the number of gradations is 64 or less, it may be within 5 square millimeters.
  • the distance may flow slightly.
  • the range of this distance (for example, the distance from the output terminal of the upper transistor group 681a to the input terminal of the lower transistor group 681) is, as described above, the second current source (child).
  • the transistor 6332a forming the second current source (child) and the transistor 6332b forming the second current source (child) are arranged at least within a distance of 10 mm or less. Preferably, it is located or formed within 8 mm. Furthermore, it is preferable to arrange within 5 mm.
  • this relationship is preferably implemented in the lower transistor group.
  • the transistor group 681a is at the top, the transistor group 681b at the lower level, and the transistor group 681c at the lower level, the transistor group 681b and the transistor group 681c The current transfer satisfies this relationship. Therefore, the present invention is not limited to all the transistor groups 681, satisfying this relationship. At least one transistor group 681 should satisfy this relationship. In particular, the number of transistor groups 681 is larger in the lower order.
  • the transistor group 681b is formed, manufactured, or arranged in the left-right direction (longitudinal direction, that is, at a position facing the output terminal 761) of the chip.
  • the transistor group 681b is formed, manufactured, or arranged in the left-right direction of the chip (longitudinal direction, that is, at a position facing the output terminal 761).
  • the number M of the transistor groups 68 1 is 11 in the present invention (see FIG. 63).
  • the transistor group 681b is densely arranged.
  • the formation area of the transistor group 681b is formed within an area of less than 2 square millimeters as shown in FIG. More preferably, it is formed within 1.2 square millimeters. However, if the Vt of the transistor group 681b varies slightly, it is easily recognized as an image. Therefore, the formation area is within the area A (within 0.5 square millimeters) in Fig. 110 so that almost no variation occurs. Is preferred.

Description

明 細 書
E L表示パネルのドライバ回路
技術分野
本発明は、 有機または無機エレク ト口ルミネッセンス (E L ) 素子を 用いた E L表示パネルなどの自発光表示パネルに関するものである。 ま た、 これらの表示パネルの駆動回路 ( I C ) に関するものである。 E L 表示パネルの駆動方法と駆動回路およびそれらを用いた情報表示装置な どに関するものである。 背景技術
一般に、 アクティブマ ト リ クス型表示装置では、 多数の画素をマトリ タス状に並べ、 与えられた映像信号に応じて画素毎に光強度を制御する ことによって画像を表示する。 たとえば、 電気光学物質として液晶を用 いた場合は、 各画素に書き込まれる電圧に応じて画素の透過率が変化す る。 電気光学変換物質として有機エレク トロルミネッセンス (E L ) 材 料を用いたアクティブマトリタス型の画像表示装置は画素に書き込まれ る電流に応じて発光輝度が変化する。
液晶表示パネルは、 各画素はシャツタとして動作し、 バックライ トか らの光を画素であるシャッタでオンオフさせることにより画像を表示す る。 有機 E L表示パネルは各画素に発光素子を有する自発光型である。 そのため、 有機 E L表示パネルは、 液晶表示パネルに比べて画像の視認 性が高い、 バックライ トが不要、 応答速度が速い等の利点を有する。 有機 E L表示パネルは各発光素子 (画素) の輝度は電流量によって制 御される。 つまり、 発光素子が電流駆動型あるいは電流制御型であると いう点で液晶表示パネルとは大きく異なる。
有機 E L表示パネルも単純マトリタス方式とアクティブマトリタス方 式の構成が可能である。 前者は構造が単純であるものの大型かつ高精細 の表示パネルの実現が困難である。 しかし、 安価である。 後者は大型、 高精細表示パネルを実現できる。 しかし、 制御方法が技術的に難しい、 比較的高価であるという課題がある。 現在では、 アクティブマトリクス 方式の開発が盛んに行われている。 アクティブマトリ クス方式は、 各画 素に設けた発光素子に流れる電流を画素内部に設けた薄膜トランジスタ (トランジスタ) によって制御する。
このアクティブマトリタス方式の有機 E L表示パネルは、 特開平 8— 2 3 4 6 8 3号公報に開示されている。 この表示パネルの一画素分の等 価回路を図 6 2に示す。 画素 1 6は発光素子である E L素子 1 5、 第 1 のトランジスタ 1 1 a、 第 2のトランジスタ 1 1 bおよび蓄積容量 1 9 からなる。 E L素子 1 5は有機エレク ト口ルミネッセンス (E L ) 素子 である。 本明細書では、 E L素子 1 5に電流を供給 (制御) する トラン ジスタ 1 1 aを駆動用トランジスタ 1 1 と呼ぶ。 また、 図 6 2の トラン ジスタ l i bのように、 スィツチとして動作する トランジスタをスィッ チ用トランジスタ 1 1 と呼ぶ。
有機 E L素子 1 5は多くの場合、 整流性があるため、 O L E D (有機発 光ダイオード) と呼ばれることがある。 図 6 2では E L素子 1 5として ダイォードの記号を用いている。
ただし、 本明細書における E L素子 1 5は O L E Dに限るものではな く、 素子 1 5に流れる電流量によって輝度が制御されるものであればよ い。 たとえば、 無機 E L素子が例示される。 その他、 半導体で構成され る白色発光ダイオードが例示される。 また、 一般的な発光ダイオードが 例示される。 その他、 発光トランジスタでもよい。 また、 E L素子 1 5 は必ずしも整流性が要求されるものではない。 双方向性ダイォードであ つてもよい。 本明細書の E L素子 1 5はこのいずれでもよい。
図 6 2の例では、 Pチャンネル型のトランジスタ 1 1 aのソース端子
(S) を V d d (電源電位) とし、 E L素子 1 5の力ソード (陰極) は 接地電位 (Vk) に接続される。 一方、 アノード (陽極) はトランジス タ l i bのドレイン端子 (D) に接続されている。 一方、 Pチャンネル 型のトランジスタ 1 1 aのゲート端子はグート信号線 1 7 aに接続され、 ソース端子はソース信号線 1 8に接続され、 ドレイン端子は蓄積容 量 1 9およびトランジスタ 1 1 aのゲート端子(G)に接続されている。 画素 1 6を動作させるために、 まず、 ゲート信号線 1 7 aを選択状態 とし、ソース信号線 1 8に輝度情報を表す映像信号を印加する。すると、 トランジスタ 1 1 aが導通し、 蓄積容量 1 9が充電又は放電され、 トラ ンジスタ 1 1 bのゲート電位は映像信号の電位に一致する。 ゲート信号 線 1 7 aを非選択状態とすると、 トランジスタ 1 1 aがオフになり、 ト ランジスタ 1 1 bは電気的にソース信号線 1 8から切り離される。 しか し、 トランジスタ 1 1 aのゲート電位は蓄積容量 (コンデンサ) 1 9に よって安定に保持される。 トランジスタ 1 1 aを介して E L素子 1 5に 流れる電流は、 トランジスタ 1 1 aのゲート /ソース端子間電圧 V g s に応じた値となり、 E L素子 1 5はトランジスタ 1 1 aを通って供給さ れる電流量に応じた輝度で発光し続ける。
液晶表示パネルは、 自発光デバイスではないため、 バックライ トを用 いないと画像を表示できないという問題点がある。 バックライ トを構成 するためには所定の厚みが必要であるため、 表示パネルの厚みが厚くな るという問題があった。 また、 液晶表示パネルでカラー表示を行うため には、 カラーフィルターを使用する必要がある。 そのため、 光利用効率 が低いという問題点があった。 また、 色再現範囲が狭いという問題点が あった。
有機 E L表示パネルは、 低温ポリシリ コン トランジスタアレイを用い てパネルを構成する。 しかし、 有機 E L素子は、 電流により発光するた め、 トランジスタの特性にバラツキがあると、 表示ムラが発生するとい つ課題があつた。
表示ムラは、 画素を電流プログラム方式の構成を採用することにより 低減することが可能である。 電流プログラムを実施するためには、 電流 駆動方式のドライバ回路が必要である。 しかし、 電流駆動方式のドライ バ回路にも電流出力段を構成する トランジスタ素子にバラツキが発生す る。 そのため、 各出力端子からの階調出力電流にバラツキが発生し、 良 好な画像表示ができないという課題があった。 発明の開示
この目的を達成するために本発明の E L表示パネル (E L表示装置) のドライバ回路は、 単位電流を出力する複数のトランジスタを具備し、 このトランジスタの個数を変化させることにより出力電流を出力するも のである。 また、 多段のカレントミラー回路で構成されたことを特徴と している。 信号の受け渡しが電圧受け渡しとなる トランジスタ群は密に 形成し、 カレン トミラー回路の群との信号の受け渡しは、 電流受け渡し の構成を採用する。 また、 基準電流は、 複数のトランジスタで行う。 第 1の本発明は、 基準電流を発生する基準電流発生手段と、
前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、 かつ前記基準電流 に対応する第 1の電流を、 複数の第 2の電流源に出力する第 1の電流源 と、
前記第 1の電流源から出力される第 1 の電流が入力され、 かつ前記第 1の電流に対応する第 2の電流を、 褸数の第 3の電流源に出力する第 2 „
O 03/091977
5 の電流源と、
前記第 2の電流源から出力される第 2の電流が入力され、 かつ前記第 2の電流に対応する第 3の電流を複数の第 4の電流源に出力する第 3の 電流源を有し、
前記第 4の電流源は、 入力画像データに対応した個数の単位電流源が 選択される E L表示パネルのドライバ回路である。
第 2の本発明は、 2の乗数に対応した個数の単位トランジスタを有す る複数の電流発生回路と、
前記各電流発生回路に接続されたスィツチ回路と、
出力端子に接続された内部配線と、
入力データに対応して前記スィツチ回路をオンオフさせる制御回路を 具備し、
前記スィツチ回路の一端は前記電流発生回路に接続され、 他端は前記 内部配線に接続されている E L表示パネルのドライバ回路である。
第 3の本発明は、 前記単位トランジスタのチャンネル幅 Wは、 2 m 以上 9 μ m以下であり、
前記単位トランジスタのサイズ (W L ) は、 4平方 m以上である第 2の本発明の E L表示パネルのドライバ回路である。
第 4の本発明は、 前記単位トランジスタのチャンネル長 L /チャンネ ル幅 Wは 2以上であり、
使用する電源電圧が 2 . 5 ( V ) 以上 9 ( V ) 以下である請求項 2記 载の E L表示パネルのドライバ回路である。
第 5の本発明は、 第 1の単位電流を流す複数個の単位トランジスタか らなる第 1 の出力電流回路と、
第 2の単位電流を流す複数個の単位トランジスタからなる第 2の出力 電流回路と、 前記第 1の出力電流回路の出力電流と、 前記第 2の出力電流回路の出 力電流を加算して、 出力する出力段を具備し、
前記第 1の単位電流は、 前記第 2の単位電流よりも小さく、 前記第 1の出力電流回路は、 階調に応じて低階調領域と高階調領域で 動作し、
前記第 2の出力電流回路は、 階調に応じて高階調領域で動作し、 前記 第 2の出力電流回路が動作する際に、 前記第 1の出力電流回路は、 高階 調領域では、 出力電流値が変化しない E L表示パネルのドライバ回路で ある。
第 6の本発明は、 出力端子ごとに複数の単位トランジスタを有するプ 口グラム電流発生回路と、
前記単位トランジスタに流れる電流を規定する第 1の基準電流を発生 する第 1のトランジスタと、
前記複数の第 1のトランジスタのゲート端子に接続されたゲート配線 と、
前記ゲート配線にゲート端子が接続され、 かつ前記第 1のトランジス タとカレントミラー回路を形成する第 2および第 3のトランジスタを具 備し、
前記第 2およぴ第 3のトランジスタに第 2の基準電流が供給されてい る E L表示パネルのドライバ回路である。
第 7の本発明は、 出力端子ごとに複数の単位トランジスタを有するプ 口グラム電流発生回路と、
前記単位トランジスタとカレントミラー回路を構成する複数の第 1の トランジスタと、
第 1のトランジスタに流れる基準電流を発生する第 2のトランジスタ を具備し、 前記第 2のトランジスタが発生する基準電流は、 前記複数の第 1のト ランジスタに分岐されて流れる第 6の本発明の E L表示パネルのドライ バ回路である。
第 8の本発明は、 ドライバ回路を内包する ドライ ノ I Cチップ内の、 前記第 1の基準電流供給配線が配置される領域において、 該領域に配線 される基準電流供給配線群のうち、 最も外側に配置される 2本の配線に 前記第 3のトランジスタが電気的に接続されている第 6または第 7の本 発明の E L表示パネルのドライバ回路である。
第 9の本発明は、 駆動用トランジスタがマトリックス状に配置され、 前記駆動用トランジスタに対応して E L素子が形成された表示領域を有 する第 1の基板と、
前記駆動用トランジスタにプログラム電流あるいは電圧を印加するソ ースドライバ I Cと、
前記ソースドライバ I C下に位置する前記第 1の基板上に形成された 第 1の配線と、
前記第 1の配線と電気的に接続され、 前記ソースドライバ I Cと前記 表示領域間に形成された第 2の配線と、
前記第 2の配線から分岐され、 前記表示領域の画素にァノード電圧を 供給するァノード配線を具備する E L表示装置である。
第 1 0の本発明は、 第 1の配線は、 遮光機能を有する第 9の本発明の E L表示装置である。 、
第 1 1の本発明は、 E L素子を有する画素がマトリ ツタス状に形成さ れた表示領域と、
前記 E L素子に発光電流を供給する駆動用トランジスタと、
前記駆動用トランジスタにプログラム電流を供給するソースドライ ノ 回路を具備し、 前記駆動用トランジスタは、 Pチャンネルトランジスタであり、 前記ソースドライバ回路のプログラム電流を発生する トランジスタは Nチャンネルトランジスタである E L表示装置である。
第 1 2の本発明は、 E L素子と、 前記 E L素子に発光電流を供給する 駆動用トランジスタと、 前記駆動用トランジスタと前記 E L素子間の経 路を形成する第 1のスィツチング素子と、 前記駆動用 トランジスタとソ ース信号線間の経路を形成する第 2のスィツチング素子がマトリ ックス 状に形成された表示領域と、
前記第 1のスィツチング素子をオンオフ制御する第 1のゲート ドライ バ回路と、
前記第 2のスィツチング素子をオンオフ制御する第 2のグート ドライ パ回路と、
前記トランジスタ素子に映像信号を印加するソースドライバ回路を具 備し、
前記駆動用トランジスタにプログラム電流を供給するソースドライバ 回路を具備し、
前記駆動用トランジスタは、 Pチャンネルトランジスタであり、 前記ソース ドライバ回路のプログラム電流を発生する トランジスタは Nチャンネルトランジスタである E L表示装置である。
第 1 3の本発明は、 E L素子と、
前記 E L素子に発光電流を供給する Pチャンネルの駆動用トランジス タと、
E L素子と前記駆動用トランジスタ間に形成されたスィツチングトラ ンジスタと、
プログラム電流を供給するソースドライバ回路と、
前記スィツチングトランジスタを 1フレーム期間に 2水平走査期間以 3 02535
9 上オフ状態に制御するゲート ドライバ回路を具備する E L表示装置であ る。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の表示パネルの画素構成図である。
図 2は、 本発明の表示パネルの画素構成図である。
図 3は、 本発明の表示パネルの動作の説明図である。
図 4は、 本発明の表示パネルの動作の説明図である。
図 5は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 6は、 本発明の表示装置の構成図である。
図 7は、 本発明の表示パネルの製造方法の説明図である。
図 8は、 本発明の表示装置の構成図である。
図 9は、 本発明の表示装置の構成図である。
図 1 0は、 本発明の表示パネルの断面図である。
図 1 1は、 本発明の表示パネルの断面図である。
図 1 2は、 本発明の表示パネルの説明図である。
図 1 3は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 4は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 5は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 6は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 7は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 8は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 2 0は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 2 1は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 2 2は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 2 3は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 2 4は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 2 5は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 2 6は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 2 7は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 2 8は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 2 9は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 3 0は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 3 1は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 3 2は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 3 3は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 3 4は、 本発明の表示装置の構成図である。
図 3 5は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 3 6は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 3 7は、 本発明の表示装置の構成図である。
図 3 8は、 本発明の表示装置の構成図である。
図 3 9は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 4 0は、 本発明の表示装置の構成図である。
図 4 1は、 本発明の表示装置の構成図である。
図 4 2は、 本発明の表示パネルの画素構成図である。 図 4 3は、 本発明の表示パネルの画素構成図である。 図 4 4は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 4 5は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 4 6は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。 図 4 7は、 本発明の表示パネルの画素構成図である。 図 4 8は、 本発明の表示装置の構成図である。 図 4 9は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 5 0は、 本発明の表示パネルの画素構成図である。
図 5 1は、 本発明の表示パネルの画素図である。
図 5 2は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 5 3は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 5 4は、 本発明の表示パネルの画素構成図である。
図 5 5は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 5 6は、 本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
図 5 7は、 本発明の携帯電話の説明図である。
図. 5 8は、 本発明のビューフアインダの説明図である。
図 5 9は、 本発明のビデオカメラの説明図である。
図 6 0は、 本発明のデジタルカメラの説明図である。
図 6 1は、 本発明のテレビ (モニター) の説明図である。
図 6 2は、 従来の表示パネルの画素構成図である。
図 6 3は、 本発明のドライバ回路の機能プロック図である。
図 6 4は、 本発明のドライバ回路の説明図である。 ' 図 6 5は、 本発明のドライバ回路の説明図である
図 6 6は、 電圧受け渡し方式の多段式カレントミラー回路の説明図で ある。
図 6 7は、 電流受け渡し方式の多段式カレントミラー回路の説明図で ある。
図 6 8は、 本発明の他の実施例におけるドライバ回路の説明図である c 図 6 9は、 本発明の他の実施例におけるドライバ回路の説明図である c 図 7 0は、 本発明の他に実施例におけるドライバ回路の説明図である c 図 7 1は、 本発明の他の実施例におけるドライバ回路の説明図である c 図 7 2は、 従来のドライバ回路の説明図である。 図 7 3は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 7 4は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 7 5は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 7 6は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 7 7は、 本発明のドライバ回路の制御方法の説明図である 図 7 8は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 7 9は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 0は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 1は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 2は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 3は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 4は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 5は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 6は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 7は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 8 8は、 本発明の駆動方法の説明図である。
図 8 9は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 9 0は、 本発明の駆動方法の説明図である。
図 9 1は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 9 2は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 9 3は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 9 4は、 本発明のドライバ回路の説明図である。
図 9 5は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 9 6は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 9 7は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 9 8は、 本発明の E L表示装置の構成図である。 図 9 9は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 00は、 本発明の E L表示装置の断面図である。
図 1 0 1は、 本発明の E L表示装置の断面図である。
図 1 02は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 03は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 04は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 0 5は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 06は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 0 7は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 08は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 09は、 本発明の E L表示装置の構成図である。
図 1 1 0は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。
図 1 1 1は、 本発明のグートドライバ回路のプロック図である。
図 1 1 2は、 図 1 1 1のゲート ドライバ回路のタイミングチヤ一ト図 である。
図 1 1 3は、 本発明のゲート ドライバ回路の 1部のプロック図である, 図 1 1 4は、 図 1 1 3のゲート ドライバ回路のタイミングチャート図 である。
図 1 1 5は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 1 6は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 1 7は、 本発明の E L表示装置の駆動回路の説明図である。
図 1 1 8は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。
図 1 1 9は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。
図 1 20は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。
図 1 2 1は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。
図 1 2 2は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。 03 02535
14
図 1 2 3は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 2 4は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 2 5は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 2 6は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 2 7は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 2 8は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 2 9は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 0は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 1は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 2は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 3は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 4は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 5は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 6は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 7は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 8は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 3 9は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。
図 1 4 0は、 本発明の表示パネルの説明図である。
図 1 4 1は、 本発明の表示パネルの説明図である。
図 1 4 2は、 本発明の表示パネルの説明図である。
図 1 4 3は、 本発明の表示パネルの説明図である。
図 1 4 4は、 本発明の表示パネルの画素構成の説明図である
図 1 4 5は、 本発明の表示パネルの画素構成の説明図である
図 1 4 6は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。
図 1 4 7は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。
図 1 4 8は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。 図 1 4 9は、 本発明のソースドライノ Cの説明図である。 図 1 5 0は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 5 1は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 5 2は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 5 3は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 5 4は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 5 5は、 本発明のソースドライノ Cの説明図である。 図 1 5 6は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 5 7は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 5 8は、 本発明のソースドライノ Cの説明図である。 図 1 5 9は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 5 0は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 6 1は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 6 2は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 6 3は、 本発明のソースドライノ Cの説明図である。 図 1 6 4は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 6 5は、 本発明のソ一ス ライノく Cの説明図である。 図 1 6 6は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 6 7は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 6 8は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 6 9は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 7 0は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 7 1は、 '本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 7 2は、 本発明のソースドライノ Cの説明図である。 図 1 7 3は、 本発明のソースドライバ Cの説明図である。 図 1 7 4は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である P 画藝 35
16
図 1 7 5は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 7 6は、 本発明の E L表示装置の駆動回路の説明図である。
図 1 7 7は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 7 8は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 7 9は、 本発明の E L表示装置の駆動回路の説明図である。
図 1 8 0は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 8 1は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 8 2は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 1 8 3は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 1 8 4は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 1 8 5は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 1 8 6は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 8 7は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 8 8は、 本発明の E L表示装置の駆動回路の説明図である。
図 1 8 9は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9 0は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9 1は、 本発明の E L表示装置の駆動回路の説明図である。
図 1 9 2は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9 3は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9 4は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9 5は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9 6は、 本発明の E L表示装置の駆動回路の説明図である。
図 1 9 7は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9 8は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。
図 1 9 9は、 本発明の E L表示装置の駆動回路の説明図である。
図 2 0 0は、 本発明の E L表示装置の駆動方法の説明図である。 図 2 0 1は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 0 2は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 0 3は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 0 4は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 0 5は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 0 6は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 0 7は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 0 8は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 0 9は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 1 0は、 本発明の E L表示装置の説明図である。
図 2 1 1は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。 図 2 1 2は、 本発明のソースドライノく I Cの説明図である。 図 2 1 3は、 本発明のソースドライノく I Cの説明図である。 図 2 1 4は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。 図 2 1 5は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。 図 2 1 6は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。 図 2 1 7は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。 図 2 1 8は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。 図 2 1 9は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。 図 2 2 0は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。 図 2 2 1は、 本発明の表示装置の説明図である。
図 2 2 2は、 本発明 p表示装置の説明図である。
図 2 2 3は、 本発明のソースドライバ I Cの説明図である。 図 2 2 4は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。 図 2 2 5は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。 図 2 2 6は、 本発明のソースドライノ I Cの説明図である。 図 2 2 7は、 本発明の表示装置の説明図である, 図 2 2 8は、 本発明の表示装置の説明図である,
(符号の説明)
1 トランジスタ (薄膜トランジスタ)
2 ゲート ドライバ I C (回路)
4 ソースドライバ I C (回路)
5 E L (素子) (発光素子)
6 画素
7 グート信号線
8 ソース信号線
9 蓄積容量 (付加コンデンサ、 付加容量) 0 表示画面
1 書き込み画素 (行)
2 非表示画素 (非表示領域、 非点灯領域) 3 表示画素 (表示領域、 点灯領域)
1 シフ トレジスタ
2 ィンバータ
3 出力バッファ
1 アレイ基板 (表示パネル)
2 レーザー照射範囲 (レーザースポッ ト) 3 位置決めマーカー
4 ガラス基板 (アレイ基板)
1 コントロール I C (回路)
2 電源 I C (回路)
3 プリ ント基板 フレキシブル基板
封止フタ
カソード配線
ァノード配線 (V d d )
ァータイ 号!^
グート制御信号線
1 土手 (リブ)
2 層間絶縁膜
4 コンタク ト接続部
5 画素電極
6 カソー ド電極
7 乾燥剤
8 ノ4板
9 偏光板
1 薄膜封止膜
1 ダミー画素 (行)
1 出力段回路
1 O R回路
1 点灯制御線
1 逆バイアス線
2 ゲート電位制御線
1 電子ボリゥム回路
2 トランジスタの S D (ソース一 ドレイン) ショー ト1
2 キ ' ~
3 筐体 表示パネル
接眼リング
拡大レンズ
凸レンズ
支点 (回転部)
撮影レンズ
格納部
スィ ッチ
本体
撮影部
シャツタスイ ッチ
取り付け枠
取り付け台
固定部
電流源 電流源
スィ ツチ (オンオフ手段)
電流源 (1単位)
内部配線
ボリゥム (電流調整手段)
トランジスタ群
抵抗 (電流制限手段、 所定電圧発生手段) デコーダ回路
回路 1 カウンタ (計数手段)
2 NOR
3 AND
4 電流出力回路
1 嵩上げ回路
1 DZA変換器
2 オペアンプ
1 アナログスィッチ (オンオフ手段) 2 ィンパータ
1 出力パッド (出力信号端子)
1 基準電流源
2 電流制御回路
1 温度検出回路
2 温度制御回路
1 カスケード電流接続線
2 基準電流信号線
1 i 電流入力端子
1 ο 電流出力端子
1 ベースアノード線 (アノード電圧線) 2 ァノード配線
3 接続端子
1 接続ァノード線
2 共通ァノ一ド線
1 コンタク トホール
1 ベース力ソード線
2 入力信号線 1 00 1 接続樹脂 (導電性樹脂、 異方向性導電樹脂)
1 01 1 光吸収膜
1 01 2 樹脂ビーズ
1 0 1 3 封止樹脂
1 021 回路形成部
1 05 1 ゲート電圧線
1 09 1 電源回路 ( I C)
1 09 2 電源 I C制御信号
1 09 3 ゲート ドライバ回路制御信号
1 1 1 1 単位ゲート出力回路
1 24 1 調整用トランジスタ
1 25 1 カツト箇所
1 25 2 共通端子
1 34 1 ダミートランジスタ
1 35 1 トランジスタ ( 1単位トランジスタ)
1 3 5 2 サブトランジスタ
1 40 1 切り替え回路 (アナログスィッチ)
1 49 1 フラシュメモリ (設定値記憶手段)
1 50 1 レーザー装置
1 50 2 レーザー光
1 503 抵抗アレイ (調整用抵抗)
1 5 2 1 スィツチ (オンオフ手段)
1 53 1 定常トランジスタ
1 54 1 NAND回路
1 60 1 コンデンサ
1 6 1 1 スリープスィッチ (オンオフ制御手段、 基準電流オンオフ手 段)
1 6 7 1 保護ダイォード
1 73 1 一致回路 (階調検出回路)
1 74 1 出力切り替え回路
1 74 2 切り替えスィツチ
1 82 1 ァノード接続端子
2 01 1 コイル (トランス)
201 2 制御回路
201 3 ダイォード
20 1 4 コンデンサ
202 1 スィッチ
202 2 温度センサ
204 1 レべノレシフタ回路
2042 ゲート ドライバ制御信号
206 1 接着層 (接続層、 熱伝導層、 密着層)
206 2 シャーシ (金属シャーシ)
206 3 凹凸
20 7 1 穴
2 2 1 1 制御電極
2 21 2 映像信号回路
2 2 1 3 電子放出突起
2 214 保持回路
2 21 5 オンオフ制御回路
2 22 1 選択信号線
2 22 2 オンオフ信号線
2 28 1 封止樹脂 発明を実施するための最良の形態
本明細書において各図面は理解を容易にまたは zおよび作図を容易に するため、 省略または/および拡大縮小した箇所がある。 たとえば、 図
1 1に図示する表示パネルの断面図では薄膜封止膜 1 1 1などを十分厚 く図示している。 一方、 図 1 0において、 封止フタ 8 5は薄く図示して いる。 また、 省略した箇所もある。 たとえば、 本発明の表示パネルなど では、 反射防止のために円偏光板などの位相フィルムが必要である。 し かし、 本明細書の各図面では省略している。 以上のことは以下の図面に 対しても同様である。 また、 同一番号または、 記号等を付した箇所は同, 一もしくは類似の形態もしくは材料あるいは機能もしくは動作を有する c なお、 各図面等で説明した内容は特に断りがなく とも、 他の実施例等 と組み合わせることができる。 たとえば、 図 8の表示パネルにタツチパ ネルなどを付加し、 図 1 9、 図 5 9から図 6 1に図示する情報表示装置 とすることができる。 また、 拡大レンズ 5 8 2を取り付け、 ビデオカメ ラ (図 5 9など参照のこと) などに用いるビューファインダ (図 5 8を 参照のこと) を構成することもできる。 また、 図 4、 図 1 5、 図 1 8、 図 2 1、 図 2 3などで説明した本発明の駆動方法は、 いずれの本発明の 表示装置または表示パネルに適用することができる。
なお、 本明細書では、 駆動用トランジスタ 1 1、 スィツチング用トラ ンジスタ 1 1は薄膜トランジスタと して説明するが、 これに限定するも のではない。 薄膜ダイオード (T F D ) 、 リ ングダイオードなどでも構 成することができる。 また、 薄膜素子に限定するものではなく、 シリコ ンウェハに形成したトランジスタでもよレ、。 基板 7 1をシリコンウェハ で形成すればよい。 もちろん、 F E T、 M O S— F E T、 M O S トラン ジスタ、 バイポーラ トランジスタでもよい。 これらも基本的に薄膜トラ ンジスタである。 その他、 バリスタ、 サイリスタ、 リングダイオード、 ホトダオード、 ホト トランジスタ、 P L Z T素子などでもよいことは言 うまでもない。 つまり、 本発明のトランジスタ 1 1、 ゲートドライバ回 路 1 2、 ソース ドライバ回路 1 4などは、 これらのいずれでも使用する ことができる。
以下、 本発明の E Lパネルについて図面を参照しながら説明をする。 有機 E L表示パネルは、 図 1 0に示すように、 画素電極としての透明電 極 1 0 5が形成されたガラス板 7 1 (アレイ基板) 上に、 電子輸送層、 発光層、正孔輸送層などから'なる少なく とも 1層の有機機能層(E L層) 1 5、 及び金属電極 (反射膜) (力ソード) 1 0 6が積層されたもので ある。 透明電極 (画素電極) 1 0 5である陽極 (アノード) にプラス、 金属電極 (反射電極) 1 0 6の陰極 (力ソード) にマイナスの電圧を加 え、 すなわち、 透明電極 1 0 5及ぴ金属電極 1 0 6間に直流を印加する ことにより、 有機機能層 (E L層) 1 5が発光する。
金属電極 1 0 6には、 リチウム、 銀、 アルミ二ゥム、 マグネシウム、 インジウム、 銅または各々の合金等の仕事関数が小さなものを用いるこ とが好ましい。 特に、 例えば A 1 - L i合金を用いることが好ましい。 また、 透明電極 1 0 5には、 I T O等の仕事関数の大きな導電性材料ま たは金等を用いることができる。なお、金を電極材料として用いた場合、 電極は半透明の状態となる。 なお、 I T Oは I Z Oなどの他の材料でも よレ、。 この事項は他の画素電極 1 0 5に対しても同様である。
なお、 封止フタ 8 5とァレイ基板 7 1 との空間には乾燥剤 1 0 7を配 置する。 これは、 有機 E L膜 1 5は湿度に弱いためである。 乾燥剤 1 0 7によりシール剤を浸透する水分を吸収し有機 E L膜 1 5の劣化を防止 する。
図 1 0はガラスの封止フタ 8 5を用いて封止する構成であるが、 図 1 1のようにフィルム (薄膜でもよい。 つまり、 薄膜封止膜である) 1 1 1を用いた封止であってもよい。 たとえば、 封止フィルム (薄膜封止膜) 1 1 1 としては電解コンデンサのフィルムに D L C (ダイヤモンド ラ イク カーボン) を蒸着したものを用いることが例示される。 このブイ ルムは水分浸透性が極めて悪い (防湿性能が高い) 。 このフィルムを薄 膜封止膜 1 1 1 として用いる。 また、 D L Cダイヤモンド ライク 力 一ボン) 膜などを金属電極 1 0 6の表面に直接蒸着する構成のものもよ いことは言うまでもない。 その他、 樹脂薄膜と金属薄膜を多層に積層し て、 薄膜封止膜を構成してもよい。
薄膜の膜厚は n · d ( nは薄膜の屈折率、 複数の薄膜が積層されてい る場合はそれらの屈折率を総合(各薄膜の n · dを計算) して計算する。 dは薄膜の膜厚、 複数の薄膜が積層されている場合はそれらの屈折率を 総合して計算する。 ) 力 E L素子 1 5の発光主波長; L以下となるよう にするとよい。 この条件を満足させることにより、 E L素子 1 5からの 光取り出し効率が、 ガラス基板で封止した場合に比較して 2倍以上にな る。 また、 アルミニウムと銀の合金あるいは混合物あるいは積層物を形 成してもよい。
以上のように封止フタ 8 5を用いず、 薄膜封止膜 1 1 1で封止する構 成を薄膜封止と呼ぶ。 基板 7 1側から光を取り出す 「下取り出し (図 1 0を参照、 光取り出し方向は図 1 0の矢印方向である) 」 の場合の薄膜 封止は、 E L膜を形成後、 E L膜上に力ソードとなるアルミ電極を形成 する。 次にこのアルミ膜上に緩衝層としての樹脂層を形成する。 緩衝層 としては、 アクリル、 エポキシなどの有機材料が例示される。 また、 膜 厚は 1 μ m以上 1 0 μ m以下の厚みが適する。 さらに好ましくは、 膜厚 は 2 m以上 6 IX m以下の厚みが適する。 この緩衝膜上の封止膜 7 4を 形成する。 緩衝膜がないと、 応力により E L膜の構造が崩れ、 筋状に欠 陥が発生する。 薄膜封止膜 1 1 1は前述したように、 D L C (ダイヤモ ンド ライク カーボン) 、 あるいは電界コンデンサの層構造 (誘電体 薄膜とアルミ薄膜とを交互に多層蒸着した構造) が例示される。
E L層 1 5側から光を取り出す 「上取り出し図 1 1を参照、 光取り出 し方向は図 1 1の矢印方向である」 の場合の薄膜封止は、 E L膜 1 5を 形成後、 E L膜 1 5上に力ソード (アノード) となる A g _Mg膜を 2 0オングストローム以上 300オングス トロームの膜厚で形成する。 そ の上に、 I TOなどの透明電極を形成して低抵抗化する。 次にこの電極 膜上に緩衝層としての樹脂層を形成する。 この緩衝膜上に薄膜封止膜 1 1 1を形成する。
有機 E L層 1 5から発生した光の半分は、 金属電極 1 0 6で反射され、 アレイ基板 7 1 と透過して出射される。 しかし、 金属電極 1 06は外光 を反射し写り込みが発生して表示コントラストを低下させる。 この対策 のために、 アレイ基板 7 1に λ/ 4位相板 1 08および偏光板 (偏光フ イルム) 1 0 9を配置している。 これらは一般的に円偏光板 (円偏光シ 一ト) と呼ばれる。
なお、 画素が反射電極の場合は E L層 1 5から発生した光は上方向に 出射される。 したがって、 位相板 1 08および偏光板 1 0 9は光出射側 に配置することはいうまでもない。 なお、 反射型画素は、 画素電極 1 0 5を、 アルミニウム、 クロム、 銀などで構成して得られる。 また、 画素 電極 1 0 5の表面に、 凸部 (もしくは凹凸部) を設けることで有機 E L 層 1 5との界面が広くなり発光面積が大きくなり、 また、 発光効率が向 上する。 なお、 力ソード 1 06 (アノード 1 0 5) となる反射膜を透明 電極に形成する、 あるいは反射率を 3 0 %以下に低減できる場合は、 円 偏光板は不要である。 写り込みが大幅に減少するからである。 また、 光 の干渉も低減し望ましい。 W
28 トランジスタ 1 1は L D D (ロー ドーピング ドレイン) 構造を採 用することが好ましい。 また、 本明細書では E L素子として有機 E L素 子 (O E L、 P E L , P L E D , O L E Dなど多種多様な略称で記述さ れる) 1 5を例にあげて説明するがこれに限定するものではなく、 無機 E L素子にも適用されることは言うまでもない。
まず、 有機 E L表示パネルに用いられるアクティブマトリックス方式 は、 特定の画素を選択し、 必要な表示情報を与えられること、 1フレー ム期間を通じて E L素子に電流を流すことができることという 2つの条 件を満足させなければならない。
この 2つの条件を満足させるため、 図 6 2に図示する従来の有機 E L の画素構成では、 第 1のトランジスタ 1 1 bは画素を選択するためのス イッチング用トランジスタ、 第 2のトランジスタ 1 1 aは E L素子 (E L膜) 1 5に電流を供給するための駆動用トランジスタとする。
この構成を用いて階調を表示させる場合、 駆動用トランジスタ 1 1 a のゲート電圧として階調に応じた電圧を印加する必要がある。 したがつ て、 駆動用トランジスタ 1 1 aのオン電流のばらつきがそのまま表示に 現れる。
トランジスタのオン電流は単結晶で形成されたトランジスタであれば、 きわめて均一であるが、 安価なガラス基板に形成することのできる形成 温度が 4 5 .0度以下の低温ポリシリ技術で形成した低温多結晶トタンジ スタでは、 そのしきい値のばらつきが ± 0 . 2 V〜0 . 5 Vの範囲でば らつきがある。 そのため、 駆動用トランジスタ 1 1 aを流れるオン電流 がこれに対応してばらつき、 表示にムラが発生する。 これらのムラは、 しきい値電圧のばらつきのみならず、 トランジスタの移動度、 ゲート絶 縁膜の厚みなどでも発生する。 また、 トランジスタ 1 1の劣化によって も特性は変化する。 この現象は、 低温ポリシリコン技術に限定されるものではなく、 プロ セス温度が 4 5 0度(摂氏)以上の高温ポリシリコン技術でも、 固相(C G S ) 成長させた半導体膜を用いてトランジスタなどを形成したもので も発生する。 その他、 有機トランジスタでも発生する。 アモルファスシ リコントランジスタでも発生する。
以下に説明する本発明は、 これらの技術に対応し、 対策できる構成あ るいは方式である。 なお、 本明細書では低温ポリシリ コン技術で形成し たトランジスタを主として説明する。
したがって、 図 6 2のように、 電圧を書き込むことにより、 階調を表 示させる方法では、 均一な表示を得るために、 デバイスの特性を厳密に 制御する必要がある。 しかし、 現状の低温多結晶ポリシリ コントランジ スタなどではこのバラツキを所定範囲以内の抑えるというスペックを満 足できない。
本発明の E L表示装置の画素構造は、 具体的には図 1に示すように単 位画素が最低 4つからなる複数のトランジスタ 1 1ならびに E L素子に より形成される。 画素電極はソース信号線と重なるように構成する。 つ まり、 ソース信号線 1 8上に絶縁膜あるいはァクリル材料からなる平坦 化膜を形成して絶縁し、 この絶縁膜上に画素電極 1 0 5を形成する。 こ のようにソース信号線 1 8上の少なく とも 1部に画素電極を重ねる構成 をハイアパーチャ (H A ) 構造と呼ぶ。 不要な干渉光などが低減し、 良 好な発光状態が期待できる。
ゲート信号線 (第 1の走査線) 1 Ί aをアクティブ (O N電圧を印加) とすることにより E L素子 1 5の駆動用のトランジスタ 1 1 aおよぴス イッチ用トランジスタ 1 1 cを通して、 前記 E L素子 1 5に流すべき電 流値をソースドライバ回路 1 4から流す。 また、 トランジスタ 1 1 aの ゲートと ドレイン間を短絡するようにトランジスタ l i bがゲート信号 線 1 7 aアクティブ (ON電圧を印加) となることにより開く と共に、 トランジスタ 1 1 aのグートとソース間に接続されたコンデンサ (キヤ パシタ、 蓄積容量、 付加容量) 1 9にトランジスタ 1 1 aのゲート電圧 (あるいはドレイン電圧) を記憶する (図 3の (a) を参照のこと) 。 なお、 コンデンサ (蓄積容量) 1 9の大きさは、 0. 2 以上213 F以下とすることがよく、 中でもコンデンサ (蓄積容量) 1 9の大きさ は、 0. 4 p F以上 1. 2 p F以下とすることがよい。 画素サイズを考 慮してコンデンサ 1 9の容量を決定する。 1画素に必要な容量を C s ( p F) とし、 1画素が占める面積 (開口率ではない) を S p (平方 μ πι) とすれば、 500ZS p≤C s≤ 20000/S pとし、 さらに好まし くは、 l O O OZS p C s ^ l O O O OZS pとなるようにする。 な お、 トランジスタのゲート容量は小さいので、 ここでいう Qとは、 蓄積 容量 (コンデンサ) 1 9単独の容量である。
グート信号線 1 7 aを非アクティブ (OF F電圧を印加) 、 グート信 号線 1 7 bをアクティブとして、 電流の流れる経路を前記第 1のトラン ジスタ 1 1 a並びに E L素子 1 5に接続されたトランジスタ 1 1 dなら びに前記 E L素子 1 5を含む経路に切り替えて、 記憶した電流を前記 E L素子 1 5に流すように動作する (図 3の (b) を参照のこと) 。
この回路は 1画素内に 4つのトランジスタ 1 1を有しており、 トラン ジスタ 1 1 a のゲートはトランジスタ 1 1 bのソースに接続されてい る。 また、 トランジスタ 1 1 bおよぴトランジスタ 1 1 cのゲートはゲ 一ト信号線 1 7 aに接続されている。 トランジスタ 1 1 bのドレインは トランジスタ 1 1 cのソースならびにトランジスタ 1 1 dのソースに接 続され、 トランジスタ 1 1 cのドレインはソース信号線 1 8に接続され ている。 トランジスタ 1 1 dのグートはゲ一ト信号線 1 7 bに接続され、 トランジスタ 1 1 dのドレインは E L素子 1 5のァノード電極に接続さ れている。
なお、図 1ではすベてのトランジスタは Pチャンネルで構成している。 Pチャンネルは多少 Nチャンネルのトランジスタに比較してモビリティ が低いが、耐圧が大きくまた劣化も発生しにくいので好ましい。しかし、 本発明は E L素子構成を Pチャンネルで構成することのみに限定するも のではない。 Nチャンネルのみで構成してもよい。 また、 Nチャンネル と Pチャンネルの両方を用いて構成してもよい。
最適には画素を構成する トランジスタ 1 1をすベて Pチャンネルで形 成し、 内蔵ゲート ドライバ 1 2も Pチャンネルで形成することが好まし レ、。 このようにアレイを Pチャンネルのみのトランジスタで形成するこ とにより、 マスク枚数が 5枚となり、 低コス ト化、 高歩留まり化を実現 できる。
以下、 さらに本発明の理解を容易にするために、 本発明の E L素子構 成について図 3を用いて説明する。 本発明の E L素子構成は 2つのタイ ミングにより制御される。 第 1のタイミングは必要な電流値を記憶させ るタイミングである。 このタイミングでトランジスタ 1 1 bならびにト ランジスタ 1 1 cが O Nすることにより、 等価回路として図 3の ( a ) となる。 ここで、 信号線より所定の電流 I wが書き込まれる。 これによ り トランジスタ 1 1 aはゲートと ドレインが接続された状態となり、 こ のトランジスタ 1 1 a と トランジスタ 1 1 cを通じて電流 I wが流れる c したがって、 トランジスタ 1 1 aのゲート一ソースの電圧は I 1が流れ るような電圧となる。
第 2のタイミングはトランジスタ 1 1 a と トランジスタ 1 1 cが閉じ- トランジスタ 1 1 dが開くタイミングであり、 そのときの等価回路は図 3の (b ) となる。 トランジスタ 1 1 aのソース一ゲート間の電圧は保 持されたままとなる。 この場合、 トランジスタ 1 1 aは常に飽和領域で 動作するため、 I wの電流は一定となる。
このように動作させると、 図.5に図示するようになる。 つまり、 図 5 の (a) の 5 1 aは表示画面 50における、 ある時刻での電流プログラ ムされている画素(行) (書き込み画素行) を示している。 この画素(行) 5 1 aは、 図 5の (b) に図示するように非点灯 (非表示画素 (行) ) とする。 他の、 画素 (行) は表示画素 (行) 5 3'とする (非画素 5 3の E L素子 1 5には電流が流れ、 E L素子 1 5が発光している) 。
図 1の画素構成の場合、 図 3の (a) に示すように、 電流プログラム 時は、 プログラム電流 I wがソース信号線 1 8に流れる。 この電流 I w がトランジスタ 1 1 aを流れ、 I wを流す電流が保持されるように、 コ ンデンサ 1 9に電圧設定 (プログラム) される。 このとき、 トランジス タ 1 1 dはオープン状態 (オフ状態) である。
次に、 E L素子 1 5に電流を流す期間は図 3の (b) のように、 トラ ンジスタ 1 1 c、 l i bがオフし、 トランジスタ 1 1 dが動作する。 つ まり、 ゲート信号線 1 7 aにオフ電圧 (V g h) が印加され、 トランジ スタ l i b、 1 1 cがオフする。 一方、 ゲート信号線 1 7 bにオン電圧 (V g l ) が印加され、 トランジスタ 1 1 dがオンする。
このタイミングチャートを図 4に図示する。なお、図 4などにおいて、 括弧内の添え字(たとえば、 ( 1 ) など) は画素行の番号を示している。 つまり、 ゲート信号線 1 7 a (1 ) とは、 画素行 ( 1 ) のゲート信号線 1 7 aを示している。 また、 図 4の上段の * H ( 「*」 には任意の記号、 数値が当てはまり、 水平走査線の番号を示す) とは、 水平走査期間を示 している。 つまり、 1 Hとは第 1番目の水平走査期間である。 なお、 以 上の事項は、 説明を容易にするためであって、 限定 ( 1 Hの番号、 1 H 周期、 画素行番号の順番など) するものではない。
図 4でわかるように、 各選択された画素行 (選択期間は、 1 Hとして いる) において、 ゲート信号線 1 7 aにオン電圧が印加されている時に は、 ゲート信号線 1 7 bにはオフ電圧が印加されている。 また、 この期 間は、 E L素子 1 5には電流が流れていない (非点灯状態) 。 選択され ていない画素行において、 ゲート信号線 1 7 aにオフ電圧が印加され、 ゲート信号線 1 7 bにはオン電圧が印加されている。また、この期間は、 E L素子 1 5に電流が流れている (点灯状態) 。
なお、 トランジスタ 1 1 aのゲートと トランジスタ 1 1 cのゲートは 同一のゲート信号線 1 1 aに接続している。 しかし、 トランジスタ 1 1 aのゲートと トランジスタ 1 1 cのグートとを異なるゲート信号線 1 1 に接続してもよい (図 3 2を参照のこと) 。 1画素のゲート信号線は 3 本となる (図 1の構成は 2本である) 。 トランジスタ l i bのゲートの ONZOF Fタイミングと トランジスタ 1 1 cのゲートの ON/OF F タイミングを個別に制御することにより、 トランジスタ 1 1 aのばらつ きによる E L素子 1 5の電流値バラツキをさらに低減することができる c ゲー 1信号線 1 7 a とグート信号線 1 7 bとを共通にし、 トランジス タ 1 1 c と l i dが異なった導電型 (Nチャンネルと Pチャンネル) と すると、 駆動回路の簡略化、 ならびに画素の開口率を向上させることが 出来る。
このように構成すれば本発明の動作タイミングとしては信号線からの 書きこみ経路がオフになる。 すなわち所定の電流が記憶される際に、 電 流の流れる経路に分岐があると正確な電流値がトランジスタ 1 1 aのソ ース (S) —ゲート (G) 間容量 (コンデンサ) に記憶されない。 トラ ンジスタ 1 1 cと トランジスタ 1 1 dを異なった導電形にすることによ り、 お互いの閾値を制御することによって走査線の切り替わりのタイミ ングで必ずトランジスタ 1 1 cがオフしたのちに、 トランジスタ l i d がオンすることが可能になる。 ただし、 この場合お互いの閾値を正確にコントロールする必要がある のでプロセスの注意が必要である。 なお、 以上述べた回路は最低 4つの トランジスタで実現可能であるが、 より正確なタイミングのコントロー ルあるいは後述するように、 ミラー効果低減のためにトランジスタ 1 1 eを図 2に示すように、 カスケ一ド接続してトランジスタの総数が 4以 上になっても動作原理は同じである。 このようにトランジスタ 1 1 eを 加えた構成とする とにより、 トランジスタ 1 1 cを介してプログラム した電流をより精度よく E L素子 1 5に流すことができるようになる。 なお、 本発明の画素構成は図 1、 図 2の構成に限定されるものではな い。 たとえば、 図 1 4 0のように構成してもよい。 図 1 4 0は、 図 1の 構成に比較してトランジスタ l i dがない。 替わりに切り替えスィツチ 1 4 0 1が形成または配置されている。 図 1のスィツチ 1 1 dは駆動用 トランジスタ 1 1 aから E L素子 1 5に流れる電流をオンオフ (流す、 流さない) 制御する機能を有する。 以降の実施例でも説明をするが、 本 発明はこのトランジスタ 1 1 dのオンオフ制御機能が重要な構成要素で ある。 トランジスタ 1 1 dを形成せず、 オンオフ機能を実現するのが、 図 1 4 0の構成である。
図 1 4 0において、 切り替えスィツチ 1 4 0 1の a端子は、 アノード 電圧 V d dに接続されている。 なお、 a端子に印加する電圧はアノード 電圧 V d dに限定されるものではなく、 E L素子 1 5に流れる電流をォ フできる電圧であればいずれでもよい。
切り替えスィッチ 1 4 0 1の b端子は、 力ソード電圧 (図 1 4 0では グランドと図示している) に接続されている。 なお、 b端子に印加する 電圧は力ソード電圧に限定されるものではなく、 E L素子 1 5に流れる 電流をオンできる電圧であればいずれでもよい。
切り替えスィツチ 1 4 0 1の c端子には E L素子 1 5のカソード端子 が接続されている。 なお、 切り替えスィッチ 1 4 0 1は E L素子 1 5に 流れる電流をオンオフさせる機能を持つものであればいずれでもよい。 したがって、 図 1 4 0の形成位置に限定されるものではなく、 E L素子 1 5の電流が流れる経路であればいずれでもよい。 また、 スィッチの機 能の限定されるものでもなく、 E L素子 1 5に流れる電流をオンオフで きればいずれでもよい。 つまり、 本発明では、 E L素子 1 5の電流経路 に E L素子 1 5に流す電流をオンオフできるスィツチング手段を具備す ればいずれの画素構成でもよい。
また、 オフとは完全に電流が流れない状態を意味するものではない。 E L素子 1 5に流れる電流を通常よりも低減できるものであればよい。 以上の事項は本発明の他の構成においても同様である。
切り替えスィッチ 1 4 0 1は、 Pチヤンネルと Nチヤンネルのトラン ジスタを組み合わせることにより容易に実現できるので説明を要さない であろう。 たとえば、 アナログスィッチを 2回路形成すればよい。 もち ろん、 切り替えスィッチ 1 4 0 1は E L素子 1 5に流れる電流をオンォ フするだけであるから、 Pチヤンネルトランジスタあるいは Nチャンネ ルトランジスタでも形成することができることは言うまでもない。
切り替えスィッチ 1 4 0 1が a端子に接続されている時は、 E L素子 1 5の力ソード端子に V d d電圧が印加される。 したがって、 駆動用ト ランジスタ 1 1 aのゲート端子 Gがいずれの電圧保持状態であっても E L素子 1 5には電流が流れない。 したがって、 E L素子 1 5は非点灯状 態となる。
切り替えスィツチ 1 4 0 1が b端子に接続されている時は、 E L素子 1 5の力ソード端子に G N D電圧が印加される。 したがって、 駆動用ト ランジスタ 1 1 aのゲート端子 Gに保持された電圧状態に応じて E L素 子 1 5に電流が流れる。 したがって、 E L素子 1 5は点灯状態となる。 以上のことより図 140の画素構成では、 駆動用トランジスタ 1 1 a と E L素子 1 5間にはスィツチングトランジスタ 1 1 dが形成されてい ない。 しかし、 切り替えスィツチ 140 1を制御することにより E L素 子 1 5の点灯制御を行うことができる。
図 1、 図 2などの画素構成では、 駆動用トランジスタ 1 1 aは 1画素 にっき 1個である。 本発明はこれに限定するものではなく、 駆動用トラ ンジスタ 1 1 aは 1画素に複数個を形成または配置してもよい。 図 1 4 4はその実施例である。 図 1 44では 1画素に 2個の駆動用トランジス タ l l a l、 l l a 2が形成され、 2個の駆動用トランジスタ 1 1 a 1、 1 1 a 2のゲート端子は共通のコンデンサ 1 9に接続されている。 駆動 用トランジスタ 1 1 aを複数個形成することにより、 プログラムされる 電流パラツキが低減するという効果がある。 他の構成は、 図 1などと同 様であるので説明を省略する。
図 1、 図 2は駆動用トランジスタ 1 1 aが出力する電流を E L素子 1 5に流し、 前記電流を駆動用トランジスタ 1 1 a と E L素子 1 5間に配 置されたトランジスタ l i dでオンオフ制御するものであった。しかし、 本発明はこれに限定されるものではない。 たとえば、 図 1 4 5の構成が 例示される。
図 1 45の実施例では、 E L素子 1 5に流す電流が駆動用トランジス タ 1 1 aで制御される。 E L素子 1 5に流れる電流をオンオフさせるの は V d d端子と E L素子 1 5間に配置されたトランジスタ 1 1 dで制御 される。 したがって、 本発明はトランジスタ l i dの配置はどこでもよ く、 E L素子 1 5に流れる電流を制御できるものであればいずれでもよ レ、0
トランジスタ 1 1 aの特性のパラツキはトランジスタサイズに相関が ある。 特性バラツキを小さくするため、 第 1のトランジスタ 1 1 aのチ ヤンネル長が 5 μ m以上 1 00 μ m以下とすることが好ましい。 さらに 好ましくは、 第 1のトランジスタ 1 1 aのチャンネル長が 1 0 μ m以上 50 m以下とすることが好ましい。 これは、 チャンネル長 Lを長く し た場合、 チャンネルに含まれる粒界が增えることによって電界が緩和さ れキンク効果が低く抑えられるためであると考えられる。
以上のように、 本発明は、 E L素子 1 5に電流が流れこむ経路、 また は E L素子 1 5から電流が流れ出す経路 (つまり、 E L素子 1 5の電流 経路である) に E L素子 1 5に流れる電流を制御する回路手段を構成ま たは形成もしくは配置したものである。
なお、 E L素子 1 5に流れる電流経路を制御する構成は、 図 1、 図 1 40などの電流プログラム方式の画素構成に限定されるものではない。 たとえば、 図 1 4 1の電圧プログラム方式の画素構成においても実施す ることができる。 図 1 4 1では、 E L素子 1 5と駆動用トランジスタ 1 1 a間にトランジスタ 1 1 dを配置することにより E L素子 1 5に流れ る電流を制御することができる。もちろん、図 140に図示するように、 切り替え回路 1 40 1を配置してもよい。
また、 電流プログラム方式の 1つであるカレントミラー方式であって も、 図 1 4 2に図示するように、 駆動用トランジスタ 1 1 bと E L素子 1 5間にスィツチング素子としてのトランジスタ 1 1 gを形成または配 置することにより E L素子 1 5に流れる電流をオンオフすることができ る (制御することができる) 。 もちろん、 トランジスタ 1 1 gは図 1 4 0の切り替えスィッチ 1 401に置き換えても良い。
なお、 図 14 2のスイッチングトランジスタ 1 1 d、 1 1 (;は 1本の ゲート信号線 1 7 aに接続されているが、 図 143に図示するように、 トランジスタ 1 1 cはゲート信号線 1 7 a 1で制御し、 トランジスタ 1 1 dはゲート信号線 1 7 a 2で制御するように構成してもよい。 図 1 4 3の構成の方が、 画素 1 6の制御の汎用性が高くなる。
また、 図 4 2の ( a ) に図示するように、 トランジスタ 1 1 b、 1 1 cなどは Nチャンネルトランジスタで形成してもよい。 また、 図 42の (b ) に図示するようにトランジスタ 1 1 c、 1 I dなどは Pチャンネ ルトランジスタで形成してもよい。
本特許の発明の目的は、 トランジスタ特性のばらつきが表示に影響を 与えない回路構成を提案するものであり、 そのために 4 トランジスタ以 上が必要である。 これらのトランジスタ特性により、 回路定数を決定す る場合、 4つの トランジスタの特性がそろわなければ、 適切な回路定数 を求めることが困難である。 レーザー照射の長軸方向に対して、 チャン ネル方向が水平の場合と垂直の場合では、 トランジスタ特性の閾値と移 動度が異なって形成される。 なお、 どちらの場合もばらつきの程度は同 じである。 水平方向と、 垂直方向では移動度、 閾値のあたいの平均値が 異なる。 したがって、 画素を構成するすべてのトランジスタのチャンネ ル方向は同一であるほうが望ましい。
また、 蓄積容量 1 9の容量値を C s、 第 2のトランジスタ' l i bのォ フ電流値を I o f f とした場合、 次式を満足させることが好ましい。
3 <C s / I o f f < 24
さらに好ましくは、 次式を満足させることが好ましい。
6 < C s / I o f f < 1 8
トランジスタ l i bのオフ電流を 5 p A以下とすることにより、 E L を流れる電流値の変化を 2 %以下に抑えることが可能である。 これはリ ーク電流が増加すると、 電圧非書き込み状態においてグートーソース間 (コンデンサの両端) に貯えられた電荷を 1フィールド間保持できない ためである。 したがって、 コンデンサ 1 9の蓄積用容量が大きければォ フ電流の許容量も大きくなる。 前記式を満たすことによって隣接画素間 の電流値の変動を 2 %以下に抑えることができる。
また、 アクティブマトリ ックスを構成する トランジスタが p—チャン ネルポリシリコン薄膜トランジスタに構成され、 トランジスタ 1 1 が デュアルゲート以上であるマルチゲート構造とすることが好ましい。 ト ランジスタ 1 1 bは、 トランジスタ 1 1 aのソース一 ドレイン間のスィ ツチとして作用するため、 できるだけ O N / 0 F F比の高い特性が要求 される。 トランジスタ l i bのゲートの構造をデュアルゲート構造以上 のマルチゲート構造とすることにより O N / O F F比の高い特性を実現 できる。
画素 1 6のトランジスタ 1 1を構成する半導体膜は、 低温ポリシリコ ン技術において、 レーザーァニールにより形成するのが一般的である。 このレーザーァニールの条件のバラツキがトランジスタ 1 1特性のバラ ツキとなる。 しかし、 1画素 1 6内のトランジスタ 1 1の特性が一致し ていれば、 図 1などの電流プログラムを行う方式では、 所定の電流が E L素子 1 5.に流れるように駆動することができる。 この点は、 電圧プロ グラムにない利点である。 レーザーとしてはエキシマレーザーを用いる ことが好ましい。
なお、 本発明において、 半導体膜の形成は、 レーザーァニール方法に 限定するものではなく、 熱ァニール方法、 固相 (C G S ) 成長による方 法でもよい。 その他、 低温ポリシリコン技術に限定するものではなく、 高温ポリシリコン技術を用いても良いことはいうまでもない。
この課題に対して、 本発明では図 7に示すように、 ァニールの時のレ 一ザ一照射スポッ ト (レーザー照射範囲) 7 2をソース信号線 1 8に平 行に照射する。 また、 1画素列に一致するようにレーザー照射スポッ ト 7 2を移動させる。 もちろん、 1画素列に限定するものではなく、 たと えば、 図 7 2の R G Bを 1画素 1 6という単位でレーザーを照射しても よい (この場合は、 3画素列ということになる) 。 また、 複数の画素に 同時に照射してもよい。 また、 レーザーの照射範囲の移動がオーバーラ ップしてもよいことは言うまでもない (通常、 移動するレーザー光の照 射範囲はオーバーラップするのが普通である) 。
画素は R G Bの 3画素で正方形の形状となるように作製されている。 したがって、 R、 G、 Bの各画素は縦長の画素形状となる。 したがって、 レーザー照射スポッ ト 7 2を縦長にしてァニールすることにより、 1画 素内ではトランジスタ 1 1の特性バラツキが発生しないようにすること ができる。 また、 1つのソース信号線 1 8に接続されたトランジスタ 1 1の特性 (モビリティ、 V t、 S値など) を均一にすることができる (つ まり、 隣接したソース信号線 1 8のトランジスタ 1 1 とは特性が異なる 場合があるが、 1つのソース信号線に接続されたトランジスタ 1 1の特 性はほぼ等しくすることができる) 。
図 7の構成では、 レーザー照射スポッ ト 7 2の長さの範囲内に 3つの パネルが縦に配置されるように形成されている。 レーザー照射スポッ ト 7 2を照射するァニール装置はガラス基板 7 4の位置決めマーカー 7 3 a、 7 3 bを認識 (パターン認識による自動位置決め) してレーザー照 射スポッ ト 7 2を移動させる。 位置決めマーカー 7 3の認識はパターン 認識装置で行う。 ァニール装置 (図示せず) は位置決めマーカー 7 3を 認識し、 画素列の位置をわりだす (レーザー照射範囲 7 2がソース信号 線 1 8と平行になるようにする) 。 画素列位置に重なるようにレーザー 照射スポッ ト 7 2を照射してァニールを順次行う。
図 7で説明したレーザーァニール方法 (ソース信号線 1 8に平行にラ イン状のレーザースポッ トを照射する方式) は、 有機 E L表示パネルの 電流プログラム方式の時に特に採用することが好ましい。 なぜならば、 ソース信号線に平行方向にトランジスタ 1 1の特性が一致レているため である (縦方向に隣接した画素トランジスタの特性が近似している) 。 そのため、 電流駆動時にソース信号線の電圧レベルの変化が少なく、 電 流書き込み不足が発生しにくい。
たとえば、 白ラスター表示であれば、 隣接した各画素のトランジスタ 1 1 aに流す電流はほぼ同一のため、 ソースドライバ I C 1 4から出力 する電流振幅の変化が少ない。 もし、 図 1のトランジスタ 1 1 aの特性 が同一であり、 各画素に電流プログラムする電流値が画素列で等しいの であれば、 電流プログラム時のソース信号線 1 8の電位は一定である。 したがって、 ソース信号線 1 8の電位変動は発生しない。 1つのソース 信号線 1 8に接続されたトランジスタ 1 1 aの特性がほぼ同一であれば, ソース信号線 1 8の電位変動は小さいことになる。 このことは、 図 3 8 などの他の電流プログラム方式の画素構成でも同一である (つまり、 図 7の製造方法を適用することが好ましい) 。
また、 図 2 7、 図 3 0などで説明する複数の画素行を同時書き込みす る方式で均一が画像表示 (主としてトランジスタ特性のばらつきに起因 する表示ムラが発生しにくいからである) を実現できる。 図 2 7などは 複数画素行同時に選択するから、 隣接した画素行のトランジスタが均一 であれば、 縦方向のトランジスタ特性ムラはソースドライバ回路 1 4で 吸収できる。
なお、 図 7では、 ソースドライバ回路 1 4は、 I Cチップを積載する ように図示しているが、 これに限定するものではなく、 ソースドライバ 回路 1 4を画素 1 6と同一プロセスで形成してもよいことは言うまでも ない。
本発明では特に、 駆動用トランジスタ 1 1 bの閾電圧 V t h 2が画素 内で対応する駆動用トランジスタ 1 1 aの閾電圧 V t h 1より低くなら ない様に設定している。 例えば、 トランジスタ 1 1 bのゲート長 L 2を トランジスタ 1 1 aのゲート長 L Iよりも長く して、 これらの薄膜トラ ンジスタのプロセスパラメータが変動しても、 V t h 2が V t h lより も低くならない様にする。 これにより、 微少な電流リークを抑制するこ とが可能である。
なお、 以上の事項は、 図 3 8に図示するカレントミラーの画素構成に も適用できる。 図 38では、 信号電流が流れる駆動用トランジスタ 1 1 a、 E L素子 1 5等からなる発光素子に流れる駆動電流を制御する駆動 用トランジスタ l i bの他、 ゲート信号線 1 7 a 1の制御によって画素 回路とデータ線 d a t aとを接続もしくは遮断する取込用トランジスタ 1 1 c、 ゲート信号線 1 7 a 2の制御によって書き込み期間中にトラン ジスタ 1 1 aのゲート · ドレインを短絡するスィツチ用 トランジスタ 1 1 d、 トランジスタ 1 1 aのグートーソース間電圧を書き込み終了後も 保持するための容量 C 1 9および発光素子としての E L素子 1 5などか ら構成される。
図 3 8でトランジスタ 1 1 c、 l i dは Nチャンネルトランジスタ、 その他のトランジスタは Pチャンネルトランジスタで構成しているが、 これは一例であって、必ずしもこの通りである必要はない。容量 C sは、 その一方の端子をトランジスタ 1 1 aのゲートに接続され、 他方の端子 は V d d (電源電位) に接続されているが、 V d dに限らず任意の一定 電位でも良い。 E L素子 1 5の力ソード (陰極) は接地電位に接続され ている。
次に、 本発明の E L表示パネルあるいは E L表示装置について説明を する。 図 6は E L表示装置の回路を中心とした説明図である。 画素 1 6 がマトリ ックス状に配置または形成されている。 各画素 1 6には各画素 の電流プログラムを行う電流を出力するソース ドライバ回路 14が接続 されている。 ソースドライバ回路 1 4の出力段は映像信号のビッ ト数に 対応したカレントミラー回路が形成されている (後に説明する) 。 たと えば、 6 4階調であれば、 6 3個のカレントミラー回路が各ソース信号 線に形成され、 これらのカレントミラー回路の個数を選択することによ り所望の電流をソース信号線 1 8に印加できるように構成されている (図 6 4を参照のこと) 。
なお、 1つの力レン ト ミラー回路の最小出力電流は 1 0 n A以上 5 0 n Aにしている。 特にカレント ミラー回路の最小出力電流は 1 5 n A以 上 3 5 n Aにすることがよい。 ソースドライノ I C 1 4内のカレントミ ラー回路を構成するトランジスタの精度を確保するためである。
また、 ソース信号線 1 8の電荷を強制的に放出または充電するプリチ ヤージあるいはデイスチャージ回路を内蔵する。 ソース信号線 1 8の電 荷を強制的に放出または充電するプリチャージあるいはデイスチャージ 回路の電圧 (電流) 出力値は、 R、 G、 Bで独立に設定できるように構 成することが好ましい。 E L素子 1 5の閾値が R G Bで異なるからであ る (プリチャージ回路については図 7 0、 図 1 7 3およびその説明を参 照のこと) 。
有機 E L素子は大きな温度依存性特性 (温特) があることが知られて いる。 この温特による発光輝度変化を調整するため、 カレントミラー回 路に出力電流を変化させるサーミスタあるいはポジスタなどの非直線素 子を付加し、 温特による変化を前記サーミスタなどで調整することによ りアナログ的に基準電流を調整する (変化させる) 。
本発明において、 ソースドライノ 1 4は半導体シリコンチップで形成 し、 ガラスオンチップ (C O G ) 技術で基板 7 1のソース信号線 1 8の 端子と接続されている。 ソースドライバ 1 4の実装は、 C O G技術に限 定するものではなく、 チップオンフィルム (C O F ) 技術に前述のソー スドライバ I C 1 4などを積載し、 表示パネルの信号線と接続した構成 としてもよい。 また、 ドライブ I Cは電源 I C 8 2を別途作製し、 3チ ップ構成としてもよい。
ソースドライバ I C 1 4の実装前にパネル検查を行う。 検査はソース 信号線 1 8に定電流を印加することにより行う。 定電流の印加は、 図 2 2 7に図示するように、 ソース信号線 1 8端に形成されたパッド 1 5 2 2から引き出し線 2 2 7 1を形成し、 その端に検查パッド 2 2 7 2を形 成する。 検査パッ ド 2 2 7 2を形成することのよりパッド 1 5 2 2を用 いることなく検査を実施できる。 ソース ドライノく I C 1 4は基板 7 1に 実装後、 図 2 2 8に図示するように、 I C 1 4の周辺部を封止樹脂 2 2 8 1で封止する。
一方、 グート ドライバ回路 1 2は低温ポリシリコン技術で形成してい る。 つまり、 画素のトランジスタと同一のプロセスで形成している。 こ れは、 ソースドライバ回路 1 4に比較して内部の構造が容易で、 動作周 波数も低いためである。 したがって、 低温ポリシリ技術で形成しても容 易に形成することができ、 また、 狭額縁化を実現できる。 もちろん、 ゲ 一ト ドライノ 1 2をシリコンチップで形成し、 C O G技術などを用いて 基板 7 1上に実装してもよいことは言うまでもない。 また、 画素トラン ジスタなどのスィッチング素子、 ゲート ドライバなどは高温ポリシリコ ン技術で形成してもよく、 有機材料で形成 (有機トランジスタ) しても よい。
ゲートドライバ 1 2はゲート信号線 1 7 a用のシフトレジスタ回路 6 1 a と、 ゲート信号線 1 7 b用のシフ ト レジスタ回路 6 1 bとを内蔵す る。 各シフ トレジスタ回路 6 1は正相と負相のク口ック信号 (C L K X P、 C L K x N ) 、 スタートパルス (S T x ) で制御される (図 6を参 照のこと) 。 その他、 ゲート信号線の出力、 非出力を制御するイネーブ ル (E N A B L ) 信告、 シフト方向を上下逆転するアップダウン (U P D WM) 信号を付加することが好ましい。 他に、 スタートパルスがシフ トレジスタにシフ トされ、 そして出力されていることを確認する出力端 子などを設けることが好ましい。 なお、 シフ トレジスタのシフ トタイミ ングはコントロール I C 8 1からの制御信号で制御される (図 8、 図 2 0 8を参照のこと) 。 また、 外部データのレベルシフ トを行う レベルシ フ ト回路を内蔵する。
シフ トレジスタ回路 6 1 のバッファ容量は小さいため、 直接にはゲー ト信号線 1 7を駆動することができない。 そのため、 シフ トレジスタ回 路 6 1 の出力とグート信号線 1 7を駆動する出力グート 6 3間には少な く とも 2つ以上のィンパータ回路 6 2が形成されている (図 2 0 4を参 照のこと) 。
ソース ドライバ 1 4を低温ポリシリなどのポリシリ技術で基板 7 1上 に直接形成する場合も同様であり、 ソース信号線 1 8を駆動する トラン スファーゲートなどのアナログスィツチのゲートとソース ドライバ回路 1 4のシフ トレジスタ間には複数のィンバータ回路が形成される。 以下 の事項 (シフ トレジスタの出力と、 信号線を駆動する出力段 (出力ゲー トあるいはトランスファーグートなどの出力段間に配置されるインバー タ回路に関する事項) は、 ソース ドライブおよびゲート ドライブ回路に 共通の事項である。
たとえば、 図 6ではソース ドライバ 1 4の出力が直接ソース信号線 1 8に接続されているように図示じたが、 実際には、 ソース ドライバのシ フ トレジスタの出力は多段のィンバータ回路が接続されて、 ィンパータ の出力が トランスファーゲートなどのアナログスィッチのゲートに接続 されている。
ィンバータ回路 6 2は Pチャンネルの M O S トランジスタと Nチャンネ ルの M O S トランジスタから構成される。 先にも説明したようにゲート ドライバ回路 1 2のシフトレジスタ回路 6 1 の出力端にはインパータ回 路 6 2が多段に接続されており、 その最終出力が出力ゲート回路 6 3に 接続されている。 なお、 インバータ回路 6 2は Pチャンネルのみで構成 してもよい。 ただし、 この場合は、 インパータではなく単なるゲート回 路として構成してもよい。
図 8は本発明の表示装置の信号、 電圧の供給の構成図あるいは表示装 置の構成図である。 コントロール I C 8 1からソースドライバ回路 1 4 aに供給する信号 (電源配線、 データ配線など) はフレキシブル基板 8 4を介して供給する。
図 8ではゲート ドライバ 1 2の制御信号はコントロール I Cで発生さ せ、 ソースドライバ 1 4で、 レベルシフトを行った後、 ゲートドライバ 1 2に印加している。 ソース ドライバ 1 4の駆動電圧は 4〜 8 ( V ) で あるから、 コントロール I C 8 1力 ら出力された 3 . 3 ( V ) 振幅の制 御信号を、 ゲート ドライバ 1 2が受け取れる 5 ( V ) 振幅に変換するこ とができる。
なお、 図 8などにおいて 1 4をソースドライバと記載したが、 単なる ドライバだけでなく、 電源回路、 バッファ回路 (シフ トレジスタなどの 回路を含む) 、 データ変換回路、 ラッチ回路、 コマン ドデコーダ、 シフ ト回路、ァドレス変換回路、画像メモリなどを内蔵させてもよい。なお、 図 8などで説明する構成にあっても、 図 9などで説明する 3辺フリ一構 成あるいは構成、 駆動方式などを適用できることはいうまでもない。 表示パネルを携帯電話などの情報表示装置に使用する場合、 図 9に示 すように、 ソースドライバ I C (回路) 1 4、 ゲート ドライバ I C (回 路) 1 2は、 表示パネルの一辺に実装 (形成) することが好ましい (な お、 このよ うに一辺にドライバ I C (回路) を実装 (形成) する形態を 3辺フリー構成 (構造) と呼ぶ。 従来は、 表示領域の X辺にゲート ドラ ィバ I C 1 2が実装され、 Y辺にソースドライバ I C I 4が実装されて いた) 。 画面 5 0の中心線が表示装置の中心になるように設計し易く、 また、 ドライバ I Cの実装も容易となるからである。 なお、 ゲート ドラ ィバ回路を高温ポリシリコンあるいは低温ポリシリコン技術などで 3辺 フリーの構成で作製してもよい (つまり、 図 9のソースドライバ回路 1 4とゲートドライバ回路 1 2のうち、 少なく とも一方をポリシリ コン技 術で基板 7 1に直接形成する) 。
なお、 3辺フリ一構成とは、 基板 7 1に直接 I Cを積載あるいは形成 した構成だけでなく、 ソース ドライバ I C (回路) 1 4、 ゲート ドライ バ I C (回路) 1 2などを取り付けたフィルム (T C P、 T A B技術な ど) を基板 7 1 の一辺 (もしくはほぼ一辺) にはりつけた構成も含む。 つまり、 2辺に I Cが実装あるいは取り付けられていない構成、 配置あ るいはそれに類似するすべてを意味する。
図 9のよ うにゲート ドライバ回路 1 2をソースドライバ回路 1 4の横 に配置すると、 ゲート信号線 1 7は辺 Cにそって形成する必要がある。 なお、 図 9などにおいて太い実線で図示した箇所はゲート信号線 1 7 が並列して形成した箇所を示している。 したがって、 bの部分 (画面下 部) は走査信号線の本数分のゲート信号線 1 7が並列して形成され、 a の部分 (画面上部) はゲート信号線 1 7が 1本形成されている。
C辺に形成するグート信号線 1 7のピッチは 5 μ m以上 1 2 μ m以下 にする。 5 μ m未満では隣接グート信号線に寄生容量の影響によりノィ ズが乗ってしまう。 実験によれば 7 以下で寄生容量の影響が顕著に発 生する。 さらに 5 m未満では表示画面にビート状などの画像ノイズが 激しく発生する。 特にノイズの発生は画面の左右で異なり、 このビート 状などの画像ノイズを低減することは困難である。 また、 低減 1 2 μ πι を越えると表示パネルの額縁幅 Dが大きくなりすぎ実用的でない。 前述の画像ノイズを低減するためには、 ゲート信号線 1 7を形成した 部分の下層あるいは上層に、 グラントパターン (一定電圧に電圧固定あ るいは全体として安定した電位に設定されている導電パターン) を配置 することにより低減できる。 また、 別途設けたシールド板 (シールド箔 (一定電圧に電圧固定あるいは全体として安定した電位に設定されてい る導電パターン) ) をゲート信号線 1 7上に配置すればよい。
図 9の C辺のゲート信号線 1 7は I T O電極で形成してもよいが、 低 抵抗化するため、 I T Oと金属薄膜とを積層して形成することが好まし い。また、金属膜で形成することが好ましい。 I T Oと積層する場合は、 I T O上にチタン膜を形成し、 その上にアルミニウムあるいはアルミ二 ゥムとモリブデンの合金薄膜を形成する。 もしくは I T O上にクロム膜 を形成する。 金属膜の場合は、 アルミニウム薄膜、 クロム薄膜で形成す る。 以上の事項は本発明の他の実施例でも同様である。
なお、 図 9などにおいて、 ゲート信号線 1 7などは表示領域の片側に 配置するとしたがこれに限定するものではなく、両方に配置してもよレ、。 たとえば、ゲート信号線 1 7 aを表示画面 5 0の右側に配置(形成) し、 ゲー ト信号線 1 7 bを表示画面 5 0の左側に配置 (形成) してもよい。 以上の事項は他の実施例でも同様である。
また、 ソースドライバ I C 1 4とゲート ドライバ I C 1 2とを 1チッ プ化してもよい。 1チップ化すれば、 表示パネルへの I Cチップの実装 が 1個で済む。 したがって、 実装コス トも低減できる。 また、 1チップ ドライバ I C内で使用する各種電圧も同時に発生することができる。 なお、 ソース ドライノく I C 1 4、 ゲート ドライノ I C 1 2はシリ コン などの半導体ウェハで作製し、 表示パネルに実装するとしたがこれに限 定するものではなく、 低温ポリ シリ コン技術、 高温ポリ シリ コン技術に より表示パネル 8 2に直接形成してもよいことは言うまでもない。 なお、 画素は、 R、 G、 Bの 3原色としたがこれに限定するものでは なく、 シアン、 イェロー、 マゼンダの 3色でもよレヽ。 また、 Bとイエロ 一の 2色でもよい。 もちろん、 単色でもよい。 また、 R、 G、 B、 シァ ン、 イェロー、 マゼンダの 6色でもよい。 R、 G、 B、 シアン、 マゼン ダの 5色でもよい。 これらはナチュラルカラーとして色再現範囲が拡大 し良好な表示を実現できる。 以上のように本発明の E L表示装置は、 R G Bの 3原色でカラー表示を行うものに限定されるものではない。
有機 E L表示パネルのカラー化には主に三つの方式があり、 色変換方 式はこのうちの一つである。 発光層として青色のみの単層を形成すれば よく、 フルカラー化に必要な残りの緑色と赤色は、 青色光から色変換に よって作り出す。 したがって、 R G Bの各層を塗り分ける必要がない、 R G Bの各色の有機 E L材料をそろえる必要がないという利点がある。 色変換方式は、 塗り分け方式のようは歩留まり低下がない。 本発明の E L表示パネルなどはこのいずれの方式でも適用される。
また、 3原色の他に、 白色発光の画素を形成してもよい。 白色発光の 画素は R、 G、 B発光の構造を積層することにより作製 (形成または構 成) することにより実現できる。 1組の画素は、 R G Bの 3原色と、 白 色発光の画素 1 6 Wからなる。 白色発光の画素を形成することにより、 白色のピーク輝度が表現しやすくなる。 したがって、 輝き感のある画像 表示実現できる。
R G Bなどの 3原色を 1組の画素とする場合であっても、 各色の画素 電極の面積は異ならせることが好ましい。 もちろん、 各色の発光効率が パランスよく、色純度もバランスがよければ、同一面積でもかまわない。 しかし、 1つまたは複数の色のパランスが悪ければ、 画素電極 (発光面 積) を調整することが好ましい。 各色の電極面積は電流密度を基準に決 定すればよい。 つまり、 色温度が 7 0 0 0 K (ケルビン) 以上 1 2 0 0 O K以下の範囲で、 ホワイ トパランスを調整した時、 各色の電流密度の 差が ± 3 0 %以内となるようにする。 さらに好ましくは ± 1 5 %以内と なるようにする。 たとえば、 電流密度が 1 0 0 A Z平方メーターとすれ ば、 3原色がいずれも 7 0 A /平方メーター以上 1 3 0 A Z平方メータ 一以下となるようにする。 さらに好ましくは、 3原色がいずれも 8 5 A /平方メーター以上 1 1 5 A/平方メーター以下となるようにする。
有機 E L素子 1 5は自己発光素子である。 この発光による光がスィッ チング素子としてのトランジスタに入射するとホトコンダクタ現象 (ホ トコン) が発生する。 ホ トコンとは、 光励起により トランジスタなどの スイッチング素子のオフ時でのリーク (オフリーク) が増える現象を言 う。
この課題に対処するため、 本発明ではゲート ドライバ 1 2 (場合によ つてはソース ドライノ 1 4 ) の下層、 画素トランジスタ 1 1の下層の遮 光膜を形成している。 遮光膜はクロムなどの金属薄膜で形成し、 その膜 厚は 5 0 n m以上 1 5 0 n m以下にする。 膜厚が薄いと遮光効果が乏し く、 厚いと凹凸が発生して上層のトランジスタ 1 1 A 1のパターユング が困難になる。
ドライバ回路 1 2などは裏面だけでなく、 表面からの光の進入も抑制 するべきである。 ホトコンの影響により誤動作するからである。 したが つて、 本発明では、 力ソード電極が金属膜の場合は、 ドライバ 1 2など の表面にも力ソード電極を形成し、この電極を遮光膜と して用いている。 しかし、 ドライバ 1 2の上に力ソード電極を形成すると、 この力ソー ド電極からの電界による ドライバの誤動作あるいはカソード電極と ドラ ィバ回路の電気的接触が発生する可能性がある。 この課題に対処するた め、 本発明ではドライバ回路 1 2などの上に少なく とも 1層、 好ましく は複数層の有機 E L膜を画素電極上の有機 E L膜形成と同時に形成する c 画素の 1つ以上のトランジスタ 1 1の端子間あるいはトランジスタ 1 1 と信号線とが短絡すると、 E L素子 1 5が常時、 点灯する輝点となる 場合がある。 この輝点は視覚的にめだつので黒点化 (非点灯) する必要 がある。 輝点に対しては、 該当画素 1 6を検出し、 コンデンサ 1 9にレ 一ザ一光を照射してコンデンサの端子間を短絡させる。 したがって、 コ ンデンサ 1 9には電荷を保持できなくなるので、 トランジスタ 1 1 aは 電流を流さなくすることができる。 レーザー光を照射する位置にあたる 力ソード膜を除去しておく ことが望ましい。 レーザー照射により、 コン デンサ 1 9の端子電極とカソード膜とがショートすることを防止するた めである。 '
画素 1 6のトランジスタ 1 1の欠陥は、 ソース ドライノ I C 1 4など にも影響を与える。 例えば、 図 5 6では駆動用 トランジスタ 1 1 aにソ ース一 ドレイン (S D ) ショート 5 6 2が発生していると、 パネルの V d d電圧がソース ドライバ I C 1 4に印加される。 したがって、 ソース ドライノく I C 1 4の電源電圧は、 パネルの電源電圧 V d d と同一かもし くは高く しておく ことが好ましい。 なお、 ソース ドライバ I Cで使用す る基準電流は電子ポリ ウム 5 6 1で調整できるように構成しておく こと が好ましい (図 1 4 8を参照のこと) 。
トランジスタ 1 1 aに S Dショート 5 6 2が発生していると、 E L素 子 1 5に過大な電流が流れる。つまり、 E L素子 1 5が常時点灯状態(輝 点) となる。 輝点は欠陥として目立ちやすい。 たとえば、 図 5 6におい て、 トランジスタ 1 1 aのソース一 ドレイン ( S D ) ショートが発生し ていると、 トランジスタ 1 1 aのゲ一ト (G ) 端子電位の大小に関わら ず、 V d d電圧から E L素子 1 5に電流が常時流れる (トランジスタ 1 1 dがオンの時) 。 したがって、 輝点となる。
一方、 トランジスタ 1 1 aに S Dショートが発生していると、 トラン ジスタ 1 1 cがオン状態の時、 V d d電圧がソース信号線 1 8に印加さ れソースドライバ 1 4に V d d電圧が印加される。 もし、 ソースドライ パ 1 4の電源電圧が V d d以下であれば、 耐圧を越えて、 ソースドライ バ 1 4が破壌される恐れがある。 そのため、 ソースドライバ 1 4の電源 電圧は V d d電圧(パネルの高い方の電圧)以上にすることが好ましい。
トランジスタ 1 1 aの S Dショートなどは、 点欠陥にとどまらず、 パ ネルのソース ドライバ回路の破壌につながる恐れがあり、 また、 輝点は 目立っためパネルとしては不良となる。 したがって、 トランジスタ 1 1 aと E L素子 1 5間を接続する配線を切断し、 輝点を黒点欠陥にする必 要がある。 この切断には、 レーザー光などの光学手段を用いて切断する ことがよい。
以下、 本発明の駆動方法について説明をする。 図 1に示すように、 ゲ ート信号線 1 7 aは行選択期間に導通状態 (ここでは図 1 の トランジス タ 1 1が pチャネルトランジスタであるためローレベルで導通となる) となり、 ゲート信号線 1 7 bは非選択期間時に導通状態とする。
ソース信号線 1 8には寄生容量(図示せず)が存在する。寄生容量は、 ソース信号線 1 8とグート信号線 1 7とのクロス部の容量、 トランジス タ l l b、 1 1 cのチャンネル容量などにより発生する。
ソース信号線 1 8の電流値変化に要する時間 tは浮遊容量の大きさを C、 ソース信号線の電圧を V、 ソース信号線に流れる電流を I とすると t = C · V / Iであるため電流値を 1 0倍大きくできることは電流値変 化に要する時間が 1 0分の 1近くまで短くできる、 またはソース信号線 1 8の寄生容量が 1 0倍になっても所定の電流値に変化できるというこ とを示す。 従って、 短い水平走査期間内に所定の電流値を書きこむため には電流値を増加させることが有効である。
入力電流を 1 0倍にすると出力電流も 1 0倍となり、 E Lの輝度が 1 0倍となるため所定の輝度を得るために、 図 1のトランジスタ 1 7 dの 導通期間を従来の 1 0分の 1 とし、発光期間を 1 0分の 1 とすることで、 所定輝度を表示するようにした。 なお、 1 0倍を例示して説明している のは理解を容易にするためである。 1 0倍に限定するものでないことは 言うまでもない。
つまり、 ソース信号線 1 8の寄生容量の充放電を十分に行い、 所定の 電流値を画素 1 6のトランジスタ 1 1 aにプログラムするためには、 ソ ースドライバ 1 4から比較的大きな電流を出力する必要がある。しかし、 このように大きな電流をソース信号線 1 8に流すとこの電流値が画素に プログラムされてしまい、 所定の電流に対し大きな電流が E L素子 1 5 に流れる。 たとえば、 1 0倍の電流でプログラムすれば、 当然、 1 0倍 の電流が E L素子 1 5に流れ、 E L素子 1 5は 1 0倍の輝度で発光する。 所定の発光輝度にするためには、 E L素子 1 5に流れる時間を 1 / 1 0 にすればよい。 このように駆動することにより、 ソース信号線 1 8の寄 生容量を十分に充放電できるし、 所定の発光輝度を得ることができる。 なお、 1 0倍の電流値を画素のトランジスタ 1 1 a (正確にはコンデ ンサ 1 9の端子電圧を設定している) に書き込み、 E L素子 1 5のオン 時間を 1 Z 1 0にするとしたがこれは一例である。 場合によっては、 1 0倍の電流値を画素のトランジスタ 1 1 aに書き込み、 E L素子 1 5の オン時間を 1 / 5にしてもよい。 逆に 1 0倍の電流値を画素のトランジ スタ 1 1 aに書き込み、 E L素子 1 5のオン時間を 1 / 2倍にする場合 もあるであろう。
本発明は、 画素への書き込み電流を所定値以外の値にし、 E L素子 1 5に流れる電流を間欠状態にして駆動することに特徴がある。 本明細書 では説明を容易にするため、 N倍の電流値を画素のトランジスタ 1 1に 書き込み、 E L素子 1 5のオン時間を 1 / N倍にするとして説明する。 しかし、 これに限定するものではなく、 N 1倍の電流値を画素のトラン ジスタ 1 1に書き込み、 E L素子 1 5のオン時間を 1 / (N 2) 倍 (N 1と N 2とは異なる) でもよいことは言うまでもない。
白ラスター表示において、 表示画面 5 0の 1フィーノレド (フレーム) 期間の平均輝度を B 0と仮定する。 この時、 各画素 1 6の輝度 B 1が平 均輝度 B 0よりも高くなるように電流 (電圧) プログラムを行う駆動方 法である。 かつ、 少なく とも 1フィールド (フレーム) 期間において、 非表示領域 5 3が発生するようにする駆動方法である。 したがって、 本 発明の駆動方法では、 1フィールド (フレーム) 期間の平均輝度は B 1 よりも低くなる。
なお、 間欠する間隔 (非表示領域 5 2/非表示領域 5 3) は等間隔に 限定するものではない。 たとえば、 ランダムでもよい (全体として、 表 示期間もしくは非表示期間が所定値(一定割合) となればよい)。 また、 RGBで異なっていてもよい。 つまり、 白 (ホワイ ト) バランスが最適 になるように、 R、 G、 B表示期間もしくは非表示期間が所定値 (一定 割合) となるように調整 (設定) すればよい。
本発明の駆動方法の説明を容易にするため、 1 /Nとは、 I F ( 1フ ィールドまたは 1フレーム) を基準にしてこの 1 Fを 1 ZNにするとし て説明する。 しかし、 1画素行が選択され、 電流値がプログラムされる 時間 (通常、 1水平走査期間 (1 H) ) があるし、 また、 走査状態によ つては誤差も生じることは言うまでもない。
たとえば、 N= 1 0倍の電流で画素 1 6に電流プログラムし、 1 /5 の期間の間、 E L素子 1 5を点灯させてもよい。 E L素子 1 5は、 1 0 / 5 = 2倍の輝度で点灯する。 N= 2倍の電流で画素 1 6に電流プログ ラムし、 1 Z4の期間の間、 E L素子 1 5を点灯させてもよい。 E L素 子 1 5は、 2/4 = 0. 5倍の輝度で点灯する。 つまり、 本発明は、 N = 1倍でない電流でプログラムし、 かつ、 常時点灯 ( 1/1、 つまり、 間欠表示でない) 状態以外の表示を実施するものである。 また、 E L素 子 1 5に供給する電流を 1フレーム (あるいは 1フィールド) の期間に おいて、 少なく とも 1回、 オフする駆動方式である。 また、 所定値より も大きな電流で画素 1 6にプログラムし、 少なく とも、 間欠表示を実施 する駆動方式である。
有機 (無機) E L表示装置は、 CRTのように電子銃で線表示の集合 として画像を表示するディスプレイとは表示方法が基本的に異なる点に も課題がある。 つまり、 E L表示装置では、 I F (1フィールドあるい は 1フレーム) の期間の間は、 画素に書き込んだ電流 (電圧) を保持す る。 そのため、 動画表示を行うと表示画像の輪郭ぼけが発生するという 課題が発生する。
本発明では、 1 F/Nの期間の間だけ、 E L素子 1 5に電流を流し、 他の期間 (I F (N— 1 ) /N) は電流を流さない。 この駆動方式を実 施し画面の一点を観測した場合を考える。 この表示状態では 1 Fごとに 画像データ表示、 黒表示 (非点灯) が繰り返し表示される。 つまり、 画 像データ表示状態が時間的に間欠表示状態となる。 動画データ表示を、 間欠表示状態でみると画像の輪郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現 できる。 つまり、 CRTに近い動画表示を実現することができる。
本発明の駆動方法では、 間欠表示を実現する。 しかし、 間欠表示は、 トランジスタ 1 1 dを 1 H周期でオンオフ制御するだけでよい。 したが つて、 回路のメインクロックは従来と変わらないため、 回路の消費電力 が增加することもない。 液晶表示パネルでは、 間欠表示を実現するため に画像メモリが必要である。 本発明は、 画像データは各画素 1 6に保持 されている。 したがって、 間欠表示を実施するための画像メモリは不要 である。 本発明はスィツチングのトランジスタ 1 1 d、 あるいはトランジスタ 1 1 eなどをオンオフさせるだけで E L素子 1 5に流す電流を制御する c つまり、 E L素子 1 5に流れる電流 I wをオフしても、 画像データはそ のままコンデンサ 1 9の保持されている。 したがって、 次のタイミング でトランジスタ 1 1 dなどをオンさせ、 E L素子 1 5に電流を流せば、 その流れる電流は前に流れていた電流値と同一である。 本発明では黒揷 入 (黒表示などの間欠表示) を実現する際においても、 回路のメインク ロックをあげる必要がない。 また、 時間軸伸張を実施する必要もないた めの画像メモリも不要である。 また、 有機 E L素子 1 5は電流を印加し てから発光するまでの時間が短く、 高速に応答する。 そのため、 動画表 示に適し、 さらに間欠表示を実施することにより従来のデータ保持型の 表示パネル (液晶表示パネル、 E L表示パネルなど) の問題である動画 表示の問題を解決できる。
さらに、 大型の表示装置でソース信号線 1 8の配線長が長くなり、 ソ ース信号線 1 8の寄生容量が大きくなる場合は、 N値を大きくすること により対応できる。 ソース信号線 1 8に印加するプログラム電流値を N 倍にした場合、 グート信号線 1 7 b (トランジスタ l i d ) の導通期間 を 1 F / Nとすればよい。 これによりテレビ、 モニターなどの大型表示 装置などにも適用が可能である。
また、 ソースドライバ回路 1 4の出力段は定電流回路 7 0 4 (図 7 0 を参照のこと) で構成されている。 定電流回路であるから、 液晶表示パ ネルのソースドライバ回路のように、 表示パネルの大きさに応じて出力 段のバッファサイズを変化させる必要はない。
以下、 図面を参照しながら、 本発明の駆動方法についてさらに詳しく 説明をする。 ソース信号線 1 8の寄生容量は、 隣接したソース信号線 1 8間の結合容量、ソースドライブ I C (回路) 1 4のバッファ出力容量、 グート信号線 1 7とソース信号線 1 8とのクロス容量などにより発生す る。 この寄生容量は通常 1 0 p F以上となる。 電圧駆動の場合は、 ソー スドライバ I C 1 4からは低ィンピーダンスで電圧がソース信号線 1 8 に印加されるため、寄生容量が多少大きく とも駆動では問題とならない。
しかし、 電流駆動では特に黒レベルの画像表示では 20 n A以下の微 小電流で画素のコンデンサ 1 9をプログラムする必要がある。 したがつ て、 寄生容量が所定値以上の大きさで発生すると、 1画素行にプロダラ ムする時間 (通常、 1 H以内、 ただし、 2画素行を同時に書き込む場合 もあるので 1 H以内に限定されるものではない。 ) 内に寄生容量を充放 電することができない。 1 H期間で充放電できなれば、 画素への書き込 み不足となり、 解像度がでない。
図 1の画素構成の場合、 図 3の (a ) に示すように、 電流プログラム 時は、 プログラム電流 I wがソース信号線 1 8に流れる。 この電流 I w がトランジスタ 1 1 aを流れ、 I wを流す電流が保持されるように、 コ ンデンサ 1 9に電圧設定 (プログラム) される。 このとき、 トランジス タ 1 1 dはオープン状態 (オフ状態) である。
次に、 E L素子 1 5に電流を流す期間は図 3の (b) のように、 トラ ンジスタ 1 1 c、 l i bがオフし、 トランジスタ 1 1 dが動作する。 つ まり、 ゲート信号線 1 7 aにオフ電圧 (V g h) が印加され、 トランジ スタ l i b、 1 1 cがオフする。 一方、 ゲート信号線 1 7 bにオン電圧 (V g l ) が印加され、 トランジスタ 1 1 dがオンする。
今、 電流 I 1が本来流す電流 (所定値) の N倍であるとすると、 図 3 の ( b ) の E L素子 1 5に流れる電流も I wとなる。 したがって、 所定 値の 1 0倍の輝度で E L素子 1 5は発光する。 つまり、 図 1 2に図示す るように、 倍率 Nを高くするほど、 画素 1 6の表示輝度 Bも高くなる。 したがって、 倍率と画素 1 6の輝度とは比例関係となる。 そこで、 トランジスタ l i dを本来オンする時間 (約 1 F) の 1 /N の期間だけオンさせ、 他の期間 (N— 1) ZN期間はオフさせれば、 1 F全体の平均輝度は所定の輝度となる。 この表示状態は、 CRTが電子 銃で画面を走査しているのと近似する。 異なる点は、 画面全体の 1/N (全画面を 1 とする) が点灯している点である (CRTでは、 点灯して いる範囲は 1画素行 (厳密には 1画素である) 。
本発明では、 この 1 FZNの画像表示領域 5 3が図 1 3の (b) に示 すように画面 5 0の上から下に移動する。 本発明では、 1 FZNの期間 の間だけ、 E L素子 1 5に電流が流れ、 他の期間 (I F * (N- 1 ) / N) は電流が流れない。 したがって、 各画素 1 6は間欠表示となる。 し かし、 人間の目には残像により画像が保持された状態となるので、 全画 面が均一に表示されているように見える。
なお、 図 1 3に図示するように、 書き込み画素行 5 1 aは非点灯表示 5 2 aとする。 しかし、 これは、 図 1、 図 2などの画素構成の場合であ る。 図 38などで図示するカレントミラーの画素構成では、 書き込み画 素行 5 1 aは点灯状態としてもよい。 しかし、 本明細書では、 説明を容 易にするため、主として、図 1の画素構成を例示して説明をする。また、 図 1 3、 図 1 6などの所定駆動電流 I wよりも大きい電流でプログラム し、 間欠駆動する駆動方法を N倍パルス駆動と呼ぶ。
この表示状態では 1 Fごとに画像データ表示、 黒表示 (非点灯) が繰 り返し表示される。 つまり、 画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表 示 (間欠表示) 状態となる。 液晶表示パネル (本発明以外の E L表示パ ネル) では、 1 Fの期間、 画素にデータが保持されているため、 動画表 示の場合は画像データが変化してもその変化に追従することができず、 動画ボケとなっていた (画像の輪郭ボケ) 。 しかし、 本発明では画像を 間欠表示するため、 画像の輸郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現で きる。 つまり、 C RTに近い動画表示を実現することができる。
なお、 図 1 3に図示するように、 駆動するためには、 画素 1 6の電流 プログラム期間 (図 1の画素構成においては、 ゲート信号線 1 7 aのォ ン電圧 V g 1が印加されている期間) と、 E L素子 1 5をオフまたはォ ン制御している期間 (図 1の画素構成においては、 ゲート信号線 1 7 b のオン電圧 V g 1またはオフ電圧 V g hが印加されている期間) とを独 立に制御できる必要がある。 したがって、 ゲート信号線 1 7 aとゲート 信号線 1 7 bは分離されている必要がある。
たとえば、 ゲート ドライバ回路 1 2から画素 1 6に配線されたゲート 信号線 1 7が 1本である場合、 ゲート信号線 1 7に印加されたロジック (V g hまたは V g 1 ) をトランジスタ 1 1 bに印加し、 グート信号線 1 7に印加されたロジックをィンバータで変換して (V g 1または V g ) して、 トランジスタ 1 1 dに印加するという構成では、 本発明の駆 動方法は実施できない。 したがって、 本発明では、 ゲート信号線 1 7 a を操作するグート ドライバ回路 1 2 a と、 ゲート信号線 1 7 bを操作す るゲート ドライバ回路 1 2 bが必要となる。
また、 本発明の駆動方法は、 図 1の画素構成においても、 電流プログ ラム期間 (1 H) 以外の期間においても、 非点灯表示にする駆動方法で める。
図 1 3の駆動方法のタイミングチヤ一トを図 1 4に図示する。 なお、 本発明などにおいて、特に断りがない時の画素構成は図 1であるとする。 図 14でわかるように、 各選択された画素行 (選択期間は、 1 Hとして いる) において、 ゲート信号線 1 7 aにオン電圧 (V g l ) が印加され ている時 (図 1 4の (a ) を参照) には、 ゲート信号線 1 7 bにはオフ 電圧 (V g h) が印加されている (図 1 4の (b) を参照) 。 また、 こ の期間は、 E L素子 1 5には電流が流れていない (非点灯状態) 。 選択 されていない画素行において、ゲート信号線 1 7 aにオフ電圧(V g h) が印加され、 ゲート信号線 1 7 bにはオン電圧 (V g l ) が印加されて いる。また、この期間は、 E L素子 1 5に電流が流れている(点灯状態)。 また、 点灯状態では、 E L素子 1 5は所定の N倍の輝度 (N · B) で点 灯し、 その点灯期間は 1 FZNである。 したがって、 1 Fを平均した表 示パネルの表示輝度は、 (Ν · Β) X ( 1 /Ν) =Β (所定輝度) とな る。
図 1 5は、 図 1 4の動作を各画素行に適用した実施例である。 ゲート 信号線 1 7に印加する電圧波形を示している。 電圧波形はオフ電圧を V g h (Ηレベル) とし、 オン電圧を V g 1 (Lレベル) としている。 '( 1 ) ( 2) などの添え字は選択している画素行番号を示している。
図 1 5において、ゲート信号線 1 7 a ( 1 )が選択され(V g 1電圧)、 選択された画素行のトランジスタ 1 1 aからソースドライバ回路 1 4に 向かってソース信号線 1 8にプログラム電流が流れる。 このプログラム 電流は所定値の N倍(説明を容易にするため、 N= 1 0として説明する。 もちろん、 所定値とは画像を表示するデータ電流であるから、 白ラスタ 一表示などでない限り固定値ではない。 ) である。 したがって、 コンデ ンサ 1 9には 1 0倍に電流がトランジスタ 1 1 aに流れるようにプログ ラムされる。 画素行 (1 ) が選択されている時は、 図 1の画素構成では ゲート信号線 1 7 b (1 ) はオフ電圧 (V g h) が印加され、 E L素子 1 5には電流が流れない。
1 H後には、 ゲート信号線 1 7 a (2) が選択され (V g l電圧) 、 選択された画素行のトランジスタ 1 1 aからソースドライバ回路 1 4に 向かってソース信号線 1 8にプログラム電流が流れる。 このプログラム 電流は所定値の N倍(説明を容易にするため、 N= 1 0として説明する) である。 したがって、 コンデンサ 1 9には 1 0倍に電流がトランジスタ 1 1 aに流れるようにプログラムされる。 画素行 (2) が選択されてい る時は、 図 1の画素構成ではゲート信号線 1 7 b (2) はオフ電圧 (V g h ) が印加され、 E L素子 1 5には電流が流れない。 しかし、 先の画 素行 (1) のゲート信号線 1 7 a ( 1) にはオフ電圧 (V g h) が印加 され、 ゲート信号線 1 7 b ( 1 ) にはオン電圧 (V g 1 ) が印加される ため、 点灯状態となっている。
次の 1 H後には、 ゲート信号線 1 7 a (3) が選択され、 ゲート信号 線 1 7 b (3) はオフ電圧 (V g h) が印加され、 画素行 (3) の E L 素子 1 5には電流が流れない。 しかし、 先の画素行 (1) (2) のゲー ト信号線 1 7 a ( 1 ) (2) にはオフ電圧 (V g h) が印加され、 ゲー ト信号線 1 7 b (1 ) (2) にはオン電圧 (V g 1 ) が印加されるため、 点灯状態となっている。 · 以上の動作を 1 Hの同期信号に同期して画像を表示していく。しかし、 図 1 5の駆動方式では、 E L素子 1 5には 1 0倍の電流が流れる。 した がって、 表示画面 50は約 1 0倍の輝度で表示される。 もちろん、 この 状態で所定の輝度表示を行うためには、 プログラム電流を 1ノ1 0にし ておけばよいことは言うまでもない。 しかし、 1 /1 0の電流であれば 寄生容量などにより書き込み不足が発生するため、 高い電流でプロダラ ムし、 非点灯領域 5 2の揷入により所定の輝度を得るのは本発明の基本 的な主旨である。
なお、 本発明の駆動方法において、 所定電流よりも高い電流が E L素 子 1 5に流れるようにし、 ソース信号線 1 8の寄生容量を十分に充放電 するという概念である。 つまり、 E L素子 1 5に N倍の電流を流さなく ともよい。 たとえば、 E L素子 1 5に並列に電流経路を形成し (ダミー の E L素子を形成し、 この E L素子は遮光膜を形成して発光させないな ど) 、 ダミー E L素子と E L素子 1 5に分流して電流を流しても良い。 たとえば、 信号電流が 0 . 2 μ Aのとき、 プログラム電流を 2 . 2 μ A として、 トランジスタ 1 1 aには 2 . 2 μ Αを流す。 この電流のうち、 信号電流 0 . 2 Αを E L素子 1 5に流して、 をダミーの E L素 子に流すなどの方式が例示される。 つまり、 図 2 7のダミー画素行 2 8 1を常時選択状態にする。 なお、 ダミー画素行は発光させないか、 もし くは、 遮光膜などを形成し、 発光していても視覚的に見えないように構 成する。
以上のように構成することにより、 ソース信号線 1 8に流す電流を N 倍に増加させることにより、 駆動用トランジスタ 1 1 aに N倍の電流が 流れるようにプログラムすることができ、かつ、電流 E L素子 1 5には、 N倍よりは十分小さい電流を流すことができることになる。 以上の方法 では、 図 5に図示するように、 非点灯領域 5 2を設けることなく、 全表 示画面 5 0を画像表示領域 5 3とすることができる。
図 1 3の (a ) は表示画面 5 0への書き込み状態を図示している。 図 1 3の (a ) において、 5 1 aは書き込み画素行である。 ソースドライ バ I C 1 4から各ソース信号線 1 8にプログラム電流が供給される。 な お、 図 1 3などでは 1 H期間に書き込む画素行は 1行である。 しかし、 何ら 1 Hに限定するものではなく、 0 . 5 H期間でも、 2 H期間でもよ レ、。 また、 ソース信号線 1 8にプログラム電流を書き込むとしたが、 本 発明は電流プログラム方式に限定するものではなく、 ソース信号線 1 8 に書き込まれるのは電圧である電圧プログラム方式 (図 6 2など) でも よい。
図 1 3の (a ) において、 ゲート信号線 1 7 aが選択されるとソース 信号線 1 8に流れる電流がトランジスタ 1 1 aにプログラムされる。 こ の時、 ゲート信号線 1 7 bはオフ電圧が印加され E L素子 1 5には電流 が流れない。 これは、 E L素子 1 5側にトランジスタ 1 1 dがオン状態 であると、 ソース信号線 1 8から E L素子 1 5の容量成分が見え、 この 容量に影響されてコンデンサ 1 9に十分に正確な電流プログラムができ なくなるためである。 したがって、 図 1の構成を例にすれば、 図 1 3の (b) で示すように電流を書き込まれている画素行は非点灯領域 5 2と なる。
今、 N (ここでは、 先に述べたように N= 1 0とする) 倍の電流でプ ログラムしたとすれば、 画面の輝度は 1 0倍になる。 したがって、 表示 画面 50の 90%の範囲を非点灯領域 5 2とすればよい。 したがって、 画像表示領域の水平走査線が Q C I Fの 220本 (S = 2 20) とすれ ば、 2 2本と表示領域 5 3とし、 220— 2 2 = 1 98本を非表示領域 5 2とすればよい。 一般的に述べれば、 水平走査線 (画素行数) を Sと すれば、 S ZNの領域を表示領域 5 3とし、 この表示領域 5 3を N倍の 輝度で発光させる。 そして、 この表示領域 5 3を画面の上下方向に走査 する。 したがって、 S (N— 1) /Nの領域は非点灯領域 5 2とする。 この非点灯領域は黒表示 (非発光) である。 また、 この非発光部 5 2は トランジスタ 1 1 dをオフさせることにより実現する。 なお、 N倍の輝 度で点灯させるとしたが、 当然のことながら明るさ調整、 ガンマ調整に より N倍の値を調整することは言うまでもない。
また、 先の実施例で、 1 0倍の電流でプログラムしたとすれば、 画面 の輝度は 1 0倍になり、 表示画面 50の 90 %の範囲を非点灯領域 5 2 とすればよいとした。 しかし、 これは、 RGBの画素を共通に非点灯領 域 5 2とすることに限定するものではない。 例えば、 Rの画素は、 1 / 8を非点灯領域 5 2とし、 Gの画素は、 1 Z 6を非点灯領域 5 2とし、 Bの画素は、 1 Z 1 0を非点灯領域 5 2と、 それぞれの色により変化さ せてもよい。 また、 RGBの色で個別に非点灯領域 5 2 (あるいは点灯 領域 5 3)を調整できるようにしてもよい。これらを実現するためには、 R、 G、 Bで個別のゲート信号線 1 7 bが必要になる。 しかし、 以上の RGBの個別調整を可能にすることにより、 ホワイ トバランスを調整す ることが可能になり、各階調において色のパランス調整が容易になる(図 4 1を参照のこと) 。
図 1 3の (b ) に図示するように、 書き込み画素行 5 1 aを含む画素 行が非点灯領域 5 2とし、 書き込み画素行 5 1 aよりも上画面の S/N (時間的には 1 F/N) の範囲を表示領域 5 3とする (書き込み走査が 画面の上から下方向の場合、 画面を下から上に走査する場合は、 その逆 となる) 。 面像表示状態は、 表示領域 5 3が帯状になって、 画面の上か ら下に移動する。
図 1 3の表示では、 1つの表示領域 5 3が画面の上から下方向に移動 する。 フレームレートが低いと、 表示領域 5 3が移動するのが視覚的に 認識される。 特に、 まぶたを閉じた時、 あるいは顔を上下に移動させた 時などに認識されやすくなる。
この課題に対しては、 図 1 6に図示するように、 表示領域 53を複数 に分割するとよい。 この分割された総和が S (N— 1 ) /Nの面積とな れば、 図 1 3の明るさと同等になる。 なお、 分割された表示領域 5 3は 等しく (等分に) する必要はない。 また、 分割された非表示領域 5 2も 等しくする必要はない。
以上のように、 表示領域 5 3を複数に分割することにより画面のちら つきは減少する。 したがって、 フリツ力の発生はなく、 良好な画像表示 を実現できる。 なお、 分割はもつと細かく してもよい。 しかし、 分割す るほど動画表示性能は低下する。
図 1 7はゲート信号線 1 7の電圧波形および E Lの発光輝度を図示し ている。 図 1 7で明らかなように、 ゲート信号線 1 7 bを V g 1 にする 期間 (1 F/N) を複数に分割 (分割数 K) している。 つまり、 V g l にする期間は I F/ (K · N) の期間を K回実施する。 このように制御 すれば、 フリツ力の発生を抑制でき、 低フレームレートの画像表示を実 現できる。 また、 この画像の分割数も可変できるように構成することが 好ましい。たとえば、ユーザーが明るさ調整スィツチを押すことにより、 あるいは明るさ調整ポリウムを回すことにより、 この変化を検出して の値を変更してもよい。 また、 ユーザーが輝度を調整するように構成し てもよい。 表示する画像の内容、 データにより手動で、 あるいは自動的 に変化させるように構成してもよい。
なお、 図 1 7などにおいて、 ゲート信号線 1 7 bを V g 1にする期間 ( 1 F/N) を複数に分割 (分割数 K) し、 V g l にする期間は 1 FZ (Κ·Ν)の期間を K回実施するとしたがこれに限定するものではない。 1 F/ (Κ · Ν) の期間を L (L≠K) 回実施してもよい。 つまり、 本 発明は、 E L素子 1 5に流す期間 (時間) を制御することにより表示画 面 5 0を表示するものである。 したがって、 1 FZ (K · N) の期間を L (L≠K) 回実施することは本発明の技術的思想に含まれる。 また、 Lの値を変化させることにより、 表示画面 5 0の輝度をデジタル的に変 更することができる。 たとえば、 L = 2と L = 3では 5 0 %の輝度 (コ ントラス ト) 変化となる。 また、 画像の表示領域 5 3を分割する時、 ゲ 一ト信号線 1 7 bを V g 1にする期間は同一期間に限定するものではな レ、。
以上の実施例は、 E L素子 1 5に流れる電流を遮断し、 また、 E L素 子に流れる電流を接続することにより、表示画面 5 0をオンオフ(点灯、 非点灯) するものであった。 つまり、 コンデンサ 1 9に保持された電荷 により トランジスタ 1 1 aに複数回、 略同一電流を流すものである。 本 発明はこれに限定するものではない。 たとえば、 コンデンサ 1 9に保持 された電荷を充放電させることにより、表示画面 5 0をオンオフ(点灯、 非点灯) する方式でもよい。
図 1 8は図 1 6の画像表示状態を実現するための、 ゲート信号線 1 7 に印加する電圧波形である。 図 1 8と図 1 5の差異は、 ゲー ト信号線 1 7 bの動作である。 ゲート信号線 1 7 bは画面を分割する個数に対応し て、 その個数分だけオンオフ (V g l と V g h ) 動作する。 他の点は図 1 5と同一であるので説明を省略する。
E L表示装置では黒表示は完全に非点灯であるから、 液晶表示パネル を間欠表示した場合のように、 コントラスト低下もない。 また、 図 1の 構成においては、 トランジスタ 1 1 dをオンオフ操作するだけで間欠表 示を実現できる。 また、 図 3 8、 図 5 1の構成においては、 トランジス タ素子 1 1 eをオンオフ操作するだけで、 間欠表示を実現することがで きる。 これは、 コンデンサ 1 9に画像データがメモリ (アナログ値であ るから階調数は無限大) されているからである。つまり、各画素 1 6に、 画像データは 1 Fの期間中は保持されている。 この保持されている画像 データに相当する電流を E L素子 1 5に流すか否かをトランジスタ 1 1 d、 1 1 e の制御により実現しているのである。
したがって、 以上の駆動方法は、 電流駆動方式に限定されるものでは なく、 電圧駆動方式にも適用できるものである。 つまり、 E L素子 1 5 に流す電流が各画素内で保存している構成において、 駆動用トランジス タ 1 1を E L素子 1 5間の電流経路をオンオフすることにより、 間欠駆 動を実現するものである。
コンデンサ 1 9の端子電圧を維持することは重要である。 1フィール ド (フレーム) 期間でコンデンサ 1 9の端子電圧が変化 (充放電) する と、 画面輝度が変化し、 フレームレートが低下した時にちらつき (フリ ッカなど)が発生するからである。 トランジスタ 1 1 aが 1 フレーム ( 1 フィールド) 期間で E L素子 1 5に流す電流は、 少なく とも 6 5 %以下 に低下しないようにする必要がある。 この 6 5 %とは、 画素 1 6に書き 込み、 E L素子 1 5に流す電流の最初が 1 0 0 %とした時、 次のフレー ム (フィールド) で前記画素 1 6に書き込む直前の E L素子 1 5に流す 電流が 6 5 %以上とすることである。
図 1の画素構成では、 間欠表示を実現する場合としない場合では、 1 画素を構成する トランジスタ 1 1の個数に変化はない。 つまり、 画素構 成はそのままで、 ソース信号線 1 8の寄生容量の影響と除去し、 良好な 電流プログラムを実現している。 その上、 C R Tに近い動画表示を実現 しているのである。
また、 ゲート ドライバ回路 1 2の動作クロックはソースドライバ回路 1 4の動作クロックに比較して十分に遅いため、 回路のメインクロック が高くなるということはない。 また、 Nの値の変更も容易である。
なお、 画像表示方向 (画像書き込み方向) は、 1 フィールド ( 1 フレ ーム) 目では画面の上から下方向とし、 つぎの第 2フィールド (フレー ム) 目では画面の下から上方向としてもよい。つまり、上から下方向と、 下から上方向とを交互にく りかえす。
さらに、 1フィールド( 1フレーム) 目では画面の上から下方向とし、 いったん、 全画面を黒表示 (非表示) とした後、 つぎの第 2フィールド
(フレーム) 目では画面の下から上方向としてもよい。また、いったん、 全画面を黒表示 (非表示) としてもよい。
なお、 以上の駆動方法の説明では、 画面の書き込み方法を画面の上か ら下あるいは下から上としたが、 これに限定するものではない。 画面の 書き込み方向は絶えず、 画面の上から下あるいは下から上と固定し、 非 表示領域 5 2の動作方向を 1ブイールド目では画面の上から下方向とし- つぎの第 2フィールド目では画面の下から上方向としてもよい。 また、 1 フレームを 3 フィールドに分割し、 第 1のフィールドでは R、 第 2の フィールドでは G、 第 3のフィールドでは B と して、 3 フィールドで 1 フレームを形成するとしてもよい。 また、 1水平走査期間 (1 H ) ごと に、 R、 G、 Bを切り替えて表示してもよい (図 1 7 5から図 1 8 0な どを参照のこと) 。 以上の事項は他の本発明の実施例でも同様である。 非表示領域 5 2は完全に非点灯状態である必要はない。 微弱な発光あ るいは低輝度の画像表示があっても実用上は問題ない。 つまり、 画像表 示領域 5 3よりも表示輝度が低い領域と解釈するべきである。 また、 非 表示領域 5 2とは、 R、 G、 B画像表示のうち、 1色または 2色のみが 非表示状態という場合も含まれる。 また、 R、 G、 B画像表示のうち、 1色または 2色のみが低輝度の画像表示状態という場合も含まれる。 基本的には表示領域 5 3の輝度(明るさ)が所定値に維持される場合、 表示領域 5 3の面積が広くなるほど、 画面 5 0の輝度は高くなる。 たと えば、 表示領域 5 3の輝度が 1 0 0 ( n t ) の場合、 表示領域 5 3が全 画面 5 0に占める割合が 1 0 %から 2 0 %にすれば、 画面の輝度は 2倍 となる。 したがって、 全画面 5 0に占める表示領域 5 3の面積を変化さ せることにより、 画面の表示輝度を変化することができる。 画面 5 0の 表示輝度は画面 5 0に占める表示領域 5 3の割合に比例する。
表示領域 5 3の面積はシフ トレジスタ回路 6 1へのデータパルス ( S T 2 ) を制御することにより、 任意に設定できる。 また、 データパルス の入力タイミング、 周期を変化させることにより、 図 1 6の表示状態と 図 1 3の表示状態とを切り替えることができる。 1 F周期でのデータパ ルス数を多くすれば、 画面 5 0は明るくなり、 少なくすれば、 画面 5 0 は暗くなる。 また、 連続してデータパルスを印加すれば図 1 3の表示状 態となり、 間欠にデータパルスを入力すれば図 1 6の表示状態となる。 図 1 9の ( a ) は図 1 3のように表示領域 5 3が連続している場合の 明るさ調整方式である。 図 1 9 ( a 1 ) の画面 5 0の表示輝度が最も明 るい。 図 1 9 ( a 2 ) の画面 5 0の表示輝度が次に明るく、 図 1 9 ( a 3 ) の画面 5 0の表示輝度が最も喑ぃ。 図 1 9の ( a ) は最も動画表示 に適する 0
図 1 9 ( a 1 ) から図 1 9 ( a 3 ) への変化 (あるいはその逆) は、 先にも記載したようにゲート ドライバ回路 1 2のシフトレジスタ回路 6 1などの制御により、 容易に実現できる。 この際、 図 1の V d d電圧は 変化させる必要がない。 つまり、 電源電圧を変化させずに表示画面 5 0 の輝度変化を実施できる。 また、 図 1 9 ( a 1 ) から図 1 9 ( a 3 ) へ の変化の際、 画面のガンマ特性は全く変化しない。 したがって、 画面 5 0の輝度によらず、 表示画像のコントラス ト、 階調特性が維持される。 これは本発明の効果のある特徴である。
従来の画面の輝度調整では、 画面 5 0の輝度が低い時は、 階調性能が 低下する。 つまり、 高輝度表示の時は 6 4階調表示を実現できても、 低 輝度表示の時は、 半分以下の階調数しか表示できない場合がほとんどで ある。 これに比較して、 本発明の駆動方法では、 画面の表示輝度に依存 せず、 最高の 6 4階調表示を実現できる。
図 1 9の (b ) は図 1 6のように表示領域 5 3が分散している場合の 明るさ調整方式である。 図 1 9 (b 1 ) の画面 5 0の表示輝度が最も明 るい。 図 1 9 (b 2 ) の画面 5 0の表示輝度が次に明るく、 図 1 9 (b 3 ) の画面 5 0の表示輝度が最も暗い。 図 1 9 ( b 1 ) 力 ら図 1 9 ( b 3 ) への変化 (あるいはその逆) は、 先にも記載したようにゲー ト ドラ ィバ回路 1 2のシフトレジスタ回路 6 1などの制御により、 容易に実現 できる。 図 1 9の (b ) のように表示領域 5 3を分散させれば、 低フレ 一ムレートでもフリッ力が発生しない。
さらに低フレームレートでも、フリッ力が発生しないようにするには、 図 1 9の (c ) のように表示領域 5 3を細かく分散させればよい。 しか し、 動画の表示性能は低下する。 したがって、 動画を表示するには、 図 1 9の (a) の駆動方法が適している。 静止画を表示し、 低消費電力化 を要望する時は、図 1 9の( c )の駆動方法が適している。図 1 9の( a ) から図 1 9の (c ) の駆動方法の切り替えも、 シフトレジスタ回路 6 1 の制御により容易に実現できる。
以上の実施例は、 主として、 N= 2倍、 4倍などにする実施例であつ た。 しかし、 本発明は整数倍に限定されるものではないことは言うまで もない。 また、 N= 2以上に限定されるものでもない。 たとえば、 ある 時刻で表示画面 50の半分以下の領域を非点灯領域 5 2とすることもあ る。 所定値の 5/4倍の電流 I wで電流プログラムし、 1 Fの 4Z5期 間点灯させれば、 所定の輝度を実現できる。 '
本発明はこれに限定されるものではない。 一例として、 1 0Z4倍の 電流 I wで電流プログラミングし、 1 Fの 4/5期間の間点灯させると いう方法もある。 この場合は、 所定輝度の 2倍で点灯する。 また、 5Z 4倍の電流 I wで電流プログラミングし、 1 Fの 2/ 5期間の間点灯さ せるという方法もある。 この場合は、 所定輝度の 1Z2倍で点灯する。 また、 5 /4倍の電流 I wで電流プログラミングし、 I Fの 1/ 1期間 の間点灯させるという方法もある。 この場合は、 所定輝度の 5/4倍で 点灯する。
つまり、 本発明は、 プログラム電流の大きさと、 1 Fの点灯期間を制 御することにより、 表示画面の輝度を制御する方式である。 かつ、 1 F 期間よりも短い期間点灯させることにより、非点灯領域 5 2を挿入でき、 動画表示性能を向上できる。 1 Fの期間、 常時点灯させることにより明 るい画面を表示できる。
画素に書き込む電流' (ソースドライバ回路 1 4から出力するプロダラ ム電流) は、 画素サイズが A平方 mmとし、 白ラスター表示所定輝度を B (n t ) とした時、 プログラム電流 I (μ Α) は、
(A X Β ) / 20 < = I < = (A X B )
の範囲とすることが好ましい。 発光効率が良好となり、 かつ、 電流書込 み不足が解消する。
さらに、 好ましくは、 プログラム電流 I (μ Α) は、
(ΑΧΒ) / 1 0 < = I < = (A X Β)
の範囲とすることが好ましい。
図 20はソース信号線 1 8に流れる電流を増大させる他の実施例の説 明図である。 基本的に複数の画素行を同時に選択し、 複数の画素行をあ わせた電流でソース信号線 1 8の寄生容量などを充放電し電流書き込み 不足を大幅に改善する方式である。 ただし、 複数の画素行を同時に選択 するため、 1画素あたりの駆動する電流を減少させることができる。 し たがって、 E L素子 1 5に流れる電流を減少させることができる。 ここ で、 説明を容易にするため、 一例として、 Ν = 1 0として説明する (ソ ース信号線 1 8に流す電流を 1 0倍にする) 。
図 20で説明する本発明は、 画素行は同時に Μ画素行を選択する。 ソ ースドライバ I C 1 4からは所定電流の Ν倍電流をソース信号線 1 8に 印加する。 各画素には E L素子 1 5に流す電流の Ν/Μ倍の電流がプロ グラムされる。一例として、 E L素子 1 5を所定発光輝度とするために、 E L素子 1 5に流れる時間を 1フレーム (1フィールド) の ΜΖΝ時間 にする (ただし、 Μ/Νに限定するものではない。 Μ/Νとするのは理 解を容易にするためである。 先にも説明したように、 表示する画面 50 輝度により自由に設定できることはいうまでもない。 ) 。 このように駆 動することにより、 ソース信号線 1 8の寄生容量を十分に充放電でき、 良好な解像度を所定の発光輝度を得ることができる。
1フレーム ( 1フィールド) の Μ/Νの期間の間だけ、 E L素子 1 5 に電流を流し、 他の期間 (I F (N— 1 ) M/N) は電流を流さないよ うに表示する。この表示状態では 1 Fごとに画像データ表示、黒表示(非 点灯) が繰り返し表示される。 つまり、 画像データ表示状態が時間的に 飛び飛び表示 (間欠表示) 状態となる。 したがって、 画像の輪郭ぼけが なくなり良好な動画表示を実現できる。 また、 ソース信号線 1 8には N 倍の電流で駆動するため、 寄生容量の影響をうけず、 高精細表示パネル にも対応できる。
図 2 1は、 図 2 0の駆動方法を実現するための駆動波形の説明図であ る。 信号波形はオフ電圧を V g h (Hレベル) とし、 オン電圧を V g l (Lレベル) としている。各信号線の添え字は画素行の番号(( 1 ) (2) (3) など) を記載している。 なお、 行数は Q C I F表示パネルの場合 は 220本であり、 VGAパネルでは 480本である。
図 2 1において、グート信号線 1 7 a ( 1 )が選択され(V g 1電圧)、 選択された画素行のトランジスタ 1 1 aからソースドライバ回路 1 4に 向かってソース信号線 1 8にプログラム電流が流れる。 ここでは説明を 容易にするため、 まず、 書き込み画素行 5 1 aが画素行 (1 ) 番目であ るとして説明する。
また、 ソース信号線 1 8に流れるプログラム電流は所定値の N倍 (説 明を容易にするため、 N= 1 0として説明する。 もちろん、 所定値とは 画像を表示するデータ電流であるから、 白ラスター表示などでない限り 固定値ではない。 ) である。 また、 5画素行が同時に選択 (M= 5) と して説明をする。 したがって、 理想的には 1つの画素のコンデンサ 1 9 には 2倍 (N/M= 1 0/5 = 2 ) に電流がトランジスタ 1 1 aに流れ るようにプログラムされる。
書き込み画素行が( 1 )画素行目である時、図 2 1で図示したように、 ゲート信号線 1 7 aは (1 ) (2) (3) (4) (5) が選択されてい る。 つまり、 画素行 (1 ) (2) (3) (4) (5) のスイ ッチングト ランジスタ 1 1 b、 トランジスタ 1 1 cがオン状態である。 また、 ゲー ト信号線 1 7 bはゲート信号線 1 7 aの逆位相となっている。 したがつ て、 画素行 (1 ) (2) ( 3) (4) ( 5) のスイッチングトランジス タ 1 1 dがオフ状態であり、 対応する画素行の E L素子 1 5には電流が 流れていない。 つまり、 非点灯状態 5 2である。
理想的には、 5画素のトランジスタ 1 1 a力^ それぞれ I w X 2の電 流をソース信号線 1 8に流す (つまり、 ソース信号線 1 8には I wX 2 XN= I wX 2 X 5 = I wX 1 0。 したがって、 本発明の N倍パルス駆 動を実施しない場合が所定電流 I wとすると、 I wの 1 0倍の電流がソ ース信号線 1 8に流れる) 。
以上の動作 (駆動方法) により、 各画素 1 6のコンデンサ 1 9には、 2倍の電流がプログラムされる。 ここでは、 理解を容易にするため、 各 トランジスタ 1 1 aは特性 (V t、 S値) がー致しているとして説明を する。
同時に選択する画素行が 5画素行 (M= 5) であるから、 5つの駆動 用トランジスタ 1 1 aが動作する。 つまり、 1画素あたり、 1 0 5 = 2倍の電流がトランジスタ 1 1 aに流れる。 ソース信号線 1 8には、 5 つのトランジスタ 1 1 aのプログラム電流を加えた電流が流れる。 たと えば、 書き込み画素行 5 1 aに、 本来、 書き込む電流 I wとし、 ソース 信号線 1 8には、 I wX I Oの電流を流す。 書き込み画素行 (1 ) より 以降に画像データを書き込む書き込み画素行 5 1 bソース信号線 1 8へ の電流量を増加させるため、 補助的に用いる画素行である。 しかし、 書 き込み画素行 5 1 bは後に正規の画像データが書き込まれるので問題が ない。
したがって、 4画素行 5 l bにおいて、 1 H期間の間は 5 1 a と同一 表示である。 そのため、 書き込み画素行 5 1 a と電流を增加させるため に選択した画素行 5 1 b とを少なく とも非表示状態 5 2とするのである c ただし、 図 3 8のようなカレントミラーの画素構成、 その他の電圧プロ グラム方式の画素構成では表示状態としてもよい。
1 H後には、 ゲート信号線 1 7 a (1) は非選択となり、 ゲート信号 線 1 7 bにはオン電圧 (V g l ) が印加される。 また、 同時に、 ゲート 信号線 1 7 a (6) が選択され (V g 1電圧) 、 選択された画素行 (6) のトランジスタ 1 1 aからソース ドライバ回路 1 4に向かってソース信 号線 1 8にプログラム電流が流れる。 このように動作することにより、 画素行 (1 ) には正規の画像データが保持される。 '
次の、 1 H後には、 ゲート信号線 1 7 a (2) は非選択となり、 グー ト信号線 1 7 bにはオン電圧 (V g l ) が印加される。 また、 同時に、 ゲート信号線 1 7 a (7) が選択され (V g 1電圧) 、 選択された画素 行 (7) のトランジスタ 1 1 aからソース ドライバ回路 1 4に向かって ソース信号線 1 8にプログラム電流が流れる。 このように動作すること により、 画素行 (2) には正規の画像データが保持される。 以上の動作 と 1画素行ずっシフトしながら走查することにより 1画面が書き換えら れる。
図 2 0の駆動方法では、 各画素には 2倍の電流 (電圧) でプログラム を行うため、各画素の E L素子 1 5の発光輝度は理想的には 2倍となる。 したがって、 表示画面の輝度は所定値よりも 2倍となる。 これを所定の 輝度とするためには、 図 1 6に図示するように、 書き込み画素行 5 1を 含み、かつ表示画面 50の 1 / 2の範囲を非表示領域 5 2とすればよい。 図 1 3と同様に、 図 20のように 1つの表示領域 5 3が画面の上から 下方向に移動すると、 フレームレートが低いと、 表示領域 53が移動す るのが視覚的に認識される。 特に、 まぶたを閉じた時、 あるいは顔を上 下に移動させた時などに認識されやすくなる。
この課題に対しては、 図 2 2に図示するように、 表示領域 5 3を複数 に分割するとよい。 分割された非表示領域 5 2を加えた部分が S ( N— 1 ) Z Nの面積となれば、 分割しない場合と同一となる。
図 2 3はゲート信号線 1 7に印加する電圧波形である。 図 2 1 と図 2 3との差異は、 基本的にはゲート信号線 1 7 bの動作である。 ゲート信 号線 1 7 bは画面を分割する個数に対応して、 その個数分だけオンオフ ( V g 1 と V g h ) 動作する。 他の点は図 2 1 とほぼ同一あるいは類推 できるので説明を省略する。
以上のように、 表示領域 5 3を複数に分割することにより画面のちら つきは減少する。 したがって、 フリツ力の発生はなく、 良好な画像表示 を実現できる。 なお、 分割はもつと細かく してもよい。 しかし、 分割す ればするほどフリッカは軽減する。 特に E L素子 1 5の応答性は速いた め、 5 μ s e cよりも小さい時間でオンオフしても、 表示輝度の低下は ない。
本発明の駆動方法において、 E L素子 1 5のオンオフは、 ゲート信号 線 1 7 bに印加する信号のオンオフで制御できる。 そのため、 本発明の 駆動方法では、 K H zオーダ一の低周波数で制御が可能である。 また、 黒画面揷入 (非表示領域 5 2挿入) を実現するのには、 画像メモリなど を必要としない。 したがって、 低コス トで本発明の駆動回路あるいは方 法を実現できる。
図 2 4は同時に選択する画素行が 2画素行の場合である。 検討した結 果によると、 低温ポリシリ コン技術で形成した表示パネルでは、 2画素 行を同時に選択する方法は表示均一性が実用的であった。 これは、 隣接 した画素の駆動用トランジスタ 1 1 aの特性が極めて一致しているため と推定される。 また、 レーザーァニールする際に、 ストライプ状のレー ザ一の照射方向はソース信号線 1 8と平行に照射することで良好な結果 が得られた。
これは同一時間にァニールされる範囲の半導体膜は特性が均一である ためである。 つまり、 ストライプ状のレーザー照射範囲内では半導体膜 が均一に作製され、 この半導体膜を利用したトランジスタの V t 、 モビ リティがほぼ等しくなるためである。 したがって、 ソース信号線 1 8の 形成方向に平行にストライプ状のレーザーショットを照射し、 この照射 位置を移動させることにより、ソース信号線 1 8に沿った画素(画素列、 画面の上下方向の画素) の特性はほぼ等しく作製される。 したがって、 複数の画素行を同時にオンさせて電流プログラムを行った時、 プログラ ム電流は、 同時に選択されて複数の画素にはプログラム電流を選択され た画素数で割った電流が、 ほぼ同一に電流プログラムされる。 したがつ て、 目標値に近い電流プログラムを実施でき、 均一表示を実現できる。 したがって、 レーザーショッ ト方向と図 2 4などで説明する駆動方式と は相乗効果がある。
以上のように、 レーザーショッ トの方向をソース信号線 1 8の形成方 向と略一致させる (図 7を参照のこと) ことにより、 画素の上下方向の トランジスタ 1 1 aの特性がほぼ同一になり、 良好な電流プログラムを 実施することができる (画素の左右方向のトランジスタ 1 1 aの特性が 一致していなく とも) 。 以上の動作は、 1 H ( 1水平走査期間) に同期 して、 1画素行あるいは複数画素行ずつ選択画素行位置をずらせて実施 する。
なお、 図 8で説明したように、 レーザーショ ッ トの方向をソース信号 線 1 8と平行にするとしたが、 必ずしも平行でなく ともよい。 ソース信 号線 1 8に対して斜め方向にレーザーショッ トを照射しても 1つのソー ス信号線 1 8に沿った画素の上下方向のトランジスタ 1 1 aの特性はほ ぼ一致して形成されるからある。 したがって、 ソース信号線に平行にレ 一ザ一ショッ トを照射するとは、 ソース信号線 1 8の沿った任意の画素 の上または下に隣接した画素を、 1つのレーザー照射範囲に入るように 形成するということである。 また、 ソース信号線 1 8とは一般的には、 映像信号となるプログラム電流あるいは電圧を伝達する配線である。 なお、 本発明の実施例では 1 Hごとに、 書き込み画素行位置をシフト させるとしたが、 これに限定するものではなく、 2 Hごとにシフト (2 画素行ごと) してもよく、 また、 それ以上の画素行ずつシフ トさせても よい。 また、 任意の時間単位でシフトしてもよい。 また、 1画素行とば しでシフ トしてもよい。
画面位置に応じて、 シフトする時間を変化させてもよい。 たとえば、 画面の中央部でのシフト時間を短く し、 画面の上下部でシフト時間を長 く してもよい。 たとえば、 画面 5 0の中央部は 2 0 0 s e cごとに 1 画素行をシフトし、 画面 5 0の上下部は、 1 0 0 /i s e cごとに 1画素 行をシフトする。 このようにシフトすることにより、 画面 5 0の中央部 の発光輝度が高くなり、周辺(画面 5 0の上部と下部) を低くできる)。 なお、 画面 5 0の中央部と画面上部のシフ ト時間、 画面 5 0の中央部と 画面下部のシフ ト時間は滑らかに時間変化するようにし、 輝度輪郭がで ないように制御することは言うまでもない。
なお、 ソースドライバ回路 1 4の基準電流を画面 5 0の走査位置に対 応して変化'(図 1 4 6などを参照のこと) させてもよい。 たとえば、 画 面 5 0の中央部の基準電流を 1 0 μ Aとし、 画面 5 0の上下部の基準電 流は 5 μ Αとする。 このように画面 5 0位置に対応して基準電流を変化 させることにより、 画面 5 0の中央部の発光輝度が高くなり、 周辺 (画 面 5 0の上部と下部) を低くできる) 。 なお、 画面 5 0の中央部と画面 上部との間の基準電流、 画面 5 0の中央部と画面下部との間の基準電流 の値は滑らかに時間変化するようにし、 輝度輪郭がでないように基準電 流を制御することは言うまでもない。
また、 画面位置に応じて、 画素行をシフトする時間を制御する駆動方 法と、 画面 5 0位置に対応して基準電流を変化させる駆動方法を組み合 わせて画像表示を行っても良いことは言うまでもない。
フレームごとにシフ ト時間を変化させてもよい。 また、 連続した複数 画素行を選択することに限定するものではない。 例えば、 1画素行へだ てた画素行を選択してもよい。
つまり、 第 1番目の水平走査期間に第 1番目の画素行と第 3番目の画 素行を選択し、 第 2番目の水平走査期間に第 2番目の画素行と第 4番目 の画素行を選択し、 第 3番目の水平走査期間に第 3番目の画素行と第 5 番目の画素行を選択し、 第 4番目の水平走査期間に第 4番目の画素行と 第 6番目の画素行を選択する駆動方法である。 もちろん、 第 1番目の水 平走査期間に第 1番目の画素行と第 3番目の画素行と第 5番目の画素行 を選択するという駆動方法も技術的範疇である。 もちろん、 複数画素行 へだてた画素行位置を選択してもよい。
なお、 以上のレーザーショット方向と、 複数本の画素行を同時に選択 するという組み合わせは、 図 1、 図 2、 図 3 2の画素構成のみに限定さ れるものではなく、 カレン トミラーの画素構成である図 3 8、 図 4 2、 図 5 0などの他の電流駆動方式の画素構成にも適用できることはいうま でもない。 また、 図 4 3、 図 5 1、 図 5 4、 図 6 2などの電圧駆動の画 素構成にも適用できる。 つまり、 画素上下のトランジスタの特性が一致 しておれば、 同一のソース信号線 1 8に印加した電圧値により良好に電 圧プログラムを実施できるからである。
図 2 4において、 書き込み画素行が (1 ) 画素行目である時、 ゲート 信号線 1 7 aは ( 1 ) ( 2 ) が選択されている (図 2 5を参照のこと) 。 つまり、 画素行 ( 1 ) (2) のスイッチングトランジスタ l i b、 トラ ンジスタ 1 1 cがオン状態である。 したがって、 少なく とも画素行 ( 1 ) (2) のスイッチングトランジスタ 1 1 dがオフ状態であり、 対応する 画素行の E L素子 1 5には電流が流れていない。 つまり、 非点灯状態 5 2である。 なお、 図 24では、 フリツ力の発生を低減するため、 表示領 域 5 3を 5分割している。
理想的には、 2画素 (行) のトランジスタ 1 1 a力 S、 それぞれ I wX 5 (N= 1 0の場合。 つまり、 K= 2であるから、 ソース信号線 1 8に 流れる電流は I w XKX 5 = I wX l 0となる) の電流をソース信号線 1 8に流す。 そして、 各画素 1 6のコンデンサ 1 9には、 5倍の電流が プログラムされる。
同時に選択する画素行が 2画素行 (K= 2) であるから、 2つの駆動 用トランジスタ 1 1 aが動作する。 つまり、 1画素あたり、 1 0/2 = 5倍の電流がトランジスタ 1 1 aに流れる。 ソース信号線 1 8には、 2 つのトランジスタ 1 1 aのプログラム電流を加えた電流が流れる。
たとえば、 書き込み画素行 5 1 aに、 本来、 書き込む電流 I dとし、 ソース信号線 1 8には、 I w X 1 0の電流を流す。 書き込み画素行 5 1 bは後に正規の画像データが書き込まれるので問題がない。 画素行 5 1 bは、 1 H期間の間は 5 1 aと同一表示である。 そのため、 書き込み画 素行 5 1 aと電流を増加させるために選択した画素行 5 1 bとを少なく とも非表示状態 5 2とするのである。'
次の、 1 H後には、 ゲート信号線 1 7 a ( 1 ) は非選択となり、 グー ト信号線 1 7 bにはオン電圧 (V g l ) が印加される。 また、 同時に、 ゲート信号線 1 7 a (3) が選択され (V g 1電圧) 、 選択された画素 行 (3 ) のトランジスタ 1 1 aからソースドライバ回路 1 4に向かって ソース信号線 1 8にプログラム電流が流れる。 このように動作すること により、 画素行 ( 1 ) には正規の画像データが保持される。
次の、 1 H後には、 ゲート信号線 1 7 a ( 2 ) は非選択となり、 ゲー ト信号線 1 7 bにはオン電圧 (V g l ) が印加される。 また、 同時に、 ゲート信号線 1 7 a (4 ) が選択され (V g 1電圧) 、 選択された画素 行 (4) のトランジスタ 1 1 aからソースドライバ回路 1 4に向かって ソース信号線 1 8にプログラム電流が流れる。 このように動作すること により、 画素行 (2) には正規の画像データが保持される。 以上の動作 と 1画素行ずつシフト (もちろん、 複数画素行ずつシフトしてもよい。 たとえば、 擬似インターレース駆動であれば、 2行ずつシフトするであ ろう。 また、 画像表示の観点から、 複数の画素行に同一画像を書き込む 場合もあるであろう) しながら走査することにより 1画面が書き換えら れる。
図 1 6と同様であるが、 図 2 4の駆動方法では、 各画素には 5倍の電 流 (電圧) でプログラムを行うため、 各画素の E L素子 1 5の発光輝度 は理想的には 5倍となる。 したがって、 表示領域 5 3の輝度は所定値よ りも 5倍となる。 これを所定の輝度とするためには、 図 1 6などに図示 するように、 書き込み画素行 5 1を含み、 かつ表示画面 1の 1 / 5の範 囲を非表示領域 5 2とすればよい。
図 2 7に図示するように、 2本の書き込み画素行 5 1 ( 5 1 a , 5 1 b ) が選択され、 画面 5 0の上辺から下辺に順次選択されていく (図 2 6も参照のこと。 図 2 6では画素 1 6 a と 1 6 bが選択されている) 。 しかし、 図 2 7の (b ) のように、 画面の下辺までくると書き込み画素 行 5 1 aは存在するが、 5 1 bはなくなる。 つまり、 選択する画素行が 1本しかなくなる。 そのため、 ソース信号線 1 8に印加された電流は、 すべて画素行 5 1 aに書き込まれる。 したがって、 画素行 5 1 aに比較 して、 2倍の電流が画素にプログラムされてしまう。 この課題に対して、 本発 は、 図 2 7の (b ) に図示するように画面 5 0の下辺にダミー画素行 2 8 1を形成(配置) している。 したがって、 選択画素行が画面 5 0の下辺まで選択された場合は、 画面 5 0の最終画 素行とダミー画素行 2 8 1が選択される。 そのため、 図 2 7の (b ) の 書き込み画素行には、 規定どおりの電流が書き込まれる。
なお、 ダミー画素行 2 8 1は表示画面 5 0の上端あるいは下端に隣接 して形成したように図示したが、 これに限定するものではない。 表示画 面 5 0から離れた位置に形成されていてもよい。 また、 ダミー画素行 2 8 1は、 図 1のスィツチングトランジスタ 1 1 d、 E L素子 1 5などは 形成する必要はない。 形成しないことにより、 ダミー画素行 2 8 1のサ ィズは小さくなる。
図 2 8は図 2 7の (b ) の状態を示している。 図 2 8で明らかなよう に、選択画素行が画面 5 0の下辺の画素 1 6 c行まで選択された場合は、 画面 5 0の最終画素行 (ダミー画素行) 2 8 1が選択される。 ダミー画 素行 2 8 1は表示画面 5 0外に配置する。 つまり、 ダミー画素行 (ダミ 一画素) 2 8 1は点灯しない、 あるいは点灯させない、 もしくは点灯し ても表示として見えないように構成する。 たとえば、 画素電極 1 0 5と トランジスタ 1 1 とのコンタク トホールをなくすとか、 ダミー画素行 2 8 1には E L膜 1 5を形成しないとかである。 また、 ダミー画素行の画 素電極 1 0 5上に絶縁膜を形成する構成などが例示される。
図 2 7では、 画面 5 0の下辺にダミー画素 (行) 2 8 1を設ける (形 成する、配置する) としたが、 これに限定するものではない。たとえば、 図 2 9の (a ) に図示するように、 画面の下辺から上辺に走査する (上 下逆転走査) する場合は、 図 2 9の (b ) に図示するように画面 5 0の 上辺にもダミー画素行 2 8 1を形成すべきである。 つまり、 画面 5 0の 上辺を下辺のそれぞれにダミー画素行 2 8' 1を形成 (配置) する。 以上 のように構成することにより、 画面の上下反転走査にも対応できるよう になる。 以上の実施例は、 2画素行を同時選択する場合であった。
本発明はこれに限定するものではなく、 たとえば、 5画素行を同時選 択する方式 (図 2 3を参照のこと) でもよい。 つまり、 5画素行同時駆 動の場合は、ダミー画素行 2 8 1は 4行分形成すればよい。したがって、 ダミー画素行 2 8 1は同時に選択する画素行一 1の画素数分を形成すれ ばよい。 ただし、 これは、 1画素行ずつ選択する画素行をシフトする場 合である。複数画素行ずっシフトする場合は、選択する画素数を Mとし、 シフトする画素行数を Lとしたとき、 (M _ l ) X L画素行分を形成す ればよい。
本発明のダミー画素行構成あるいはダミー画素行駆動は、 少なく とも 1つ以上のダミー画素行を用いる方式である。 もちろん、 ダミー画素行 駆動方法と N倍パルス駆動とを組み合わせて用いることが好ましい。 複数本の画素行を同時に選択する駆動方法では、 同時に選択する画素 行数が増加するほど、 トランジスタ 1 1 aの特性バラツキを吸収するこ とが困難になる。 しかし、 同時選択画素行数 Mが少なくなると、 1画素 にプログラムする電流が大きくなり、 E L素子 1 5に大きな電流を流す ことになる。 E L素子 1 5に流す電流が大きいと E L素子 1 5が劣化し やすくなる。
図 3 0はこの課題を解決するものである。 図 3 0の基本概念は、 1ノ 2 H (水平走査期間の 1ノ 2 ) は、 図 2 2、 図 2 9で説明したように、 複数の画素行を同時に選択する方法である。 その後の (1 / 2 ) H (水 平走査期間の 1 Z 2 ) は図 5、 図 1 3などで説明したように、 1画素行 を選択する方法を組み合わせたものである。 このようにくみあわせるこ とにより、 トランジスタ 1 1 aの特性バラツキを吸収し、 より高速にか つ面内均一性を良好にすることができる。なお、理解を容易にするため、 ( 1ノ 2)Hで操作するとして説明するがこれに限定するものではない。 最初の期間を ( 1 /4) Hとし、 後半の期間を (3Z4) Hとしてもよ レ、。
図 30において、 説明を容易にするため、 第 1の期間では 5画素行を 同時に選択し、 第 2の期間では 1画素行を選択するとして説明をする。 まず、 第 1の期間 (前半の 1 2 H) では、 図 3 0 (a 1) に図示する ように、 5画素行を同時に選択する。 この動作は図 22を用いて説明し たので省略する。 一例としてソース信号線 1 8に流す電流は所定値の 2 5倍とする。 したがって、 各画素 1 6のトランジスタ 1 1 a (図 1の画 素構成の場合) には 5倍の電流 (2 5ノ 5画素行 = 5) がプログラムさ れる。 2 5倍の電流であるから、 ソース信号線 1 8などに発生する寄生 容量は極めて短期間に充放電される。 したがって、 ソース信号線 1 8の 電位は、 短時間で目標の電位となり、 各画素 1 6のコンデンサ 1 9の端 子電圧も 2 5倍電流を流すようにプログラムされる。 この 25倍電流の 印加時間は前半の 1/2 H ( 1水平走査期間の 1ノ 2 ) とする。
当然のことながら、 書き込み画素行の 5画素行は同一画像データが書 き込まれるから、 表示しないように 5画素行のトランジスタ 1 1 dはォ フ状態とされる。 したがって、 表示状態は図 30 (a 2) となる。
次の後半の丄 Z 2 H期間は、 1画素行を選択し、 電流 (電圧) プログ ラムを行う。 この状態を図 3 0 ( b 1 ) に図示している。 書き込み画素 行 5 1 aは先と同様に 5倍の電流を流すように電流 (電圧) プログラム される。 図 30 ( a 1 ) と図 30 (b 1 ) とで各画素に流す電流を同一 にするのは、 プログラムされたコンデンサ 1 9の端子電圧の変化を小さ く して、 より高速に目標の電流を流せるようにするためである。
つまり、 図 30 ( a 1 ) で、 複数の画素に電流を流し、 高速に概略の 電流が流れる値まで近づける。 この第 1の段階では、 複数のトランジス タ 1 1 aでプログラムしているため、 目標値に対してトランジスタのパ ラツキによる誤差が発生している。 次の第 2の段階で、 データを書き込 みかつ保持する画素行のみを選択して、 概略の目標値から、 所定の目標 値まで完全なプログラムを行うのである。
,なお、 非点灯領域 5 2を画面の上から下方向に走査し、 また、 書き込 み画素行 5 1 aも画面の上から下方向に走査することは図 1 3などの実 施例と同様であるので説明を省略する。
図 3 1は図 3 0の駆動方法を実現するための駆動波形である。 図 3 1 でわかるように、 1 H ( 1水平走査期間) は 2つのフェーズで構成され ている。 この 2つのフェーズは I S E L信号で切り替える。 I S E L信 号は図 3 1に図示している。
まず、 I S E L信号について説明をしておく。 図 3 0を実施する ドラ ィバ回路 1 4は、 電流出力回路 Aと電流出力回路 Bとを具備している。 それぞれの電流出力回路は、 8ビットの階調データを D A変換する D A 回路とオペアンプなどから構成される。 図 3 0の実施例では、 電流出力 回路 Aは 2 5倍の電流を出力するように構成されている。 一方、 電流出 力回路 Bは 5倍の電流を出力するように構成されている。 電流出力回路 Aと電流出力回路 Bの出力は I S E L信号により電流出力部に形成 (配 置) されたスィ ッチ回路が制御され、 ソース信号線 1 8に印加される。 この電流出力回路は各'ソース信号線に配置されている。
I S E L信号は、 Lレベルの時、 2 5倍電流を出力する電流出力回路 Aが選択されてソース信号線 1 8からの電流をソースドライバ I C 1 4 が吸収する (より適切には、 ソースドライバ回路 1 4内に形成された電 流出力回路 Aが吸収する) 。 2 5倍、 5倍などの電流出力回路電流の大 きさ調整は容易である。 複数の抵抗とアナログスィツチで容易に構成で きるからである。 図 3 0に示すように書き込み画素行が (1 ) 画素行目である時 (図 3 0の 1 Hの欄を参照) 、 ゲート信号線 1 7 aは ( 1 ) (2) (3) (4) (5) が選択されている (図 1の画素構成の場合)。つまり、画素行( 1 ) (2) (3) (4) (5) のスイ ッチング トランジスタ 1 1 b、 トラン ジスタ 1 1 cがオン状態である。また、 I S E Lが Lレベルであるから、 2 5倍電流を出力する電流出力回路 Aが選択され、 ソース信号線 1 8と 接続されている。 また、 ゲート信号線 1 7 bには、 オフ電圧 (V g h) が印加されている。 したがって、 画素行 ( 1 ) (2) (3) (4) (5) のスィツチングトランジスタ 1 1 dがオフ状態であり、 対応する画素行 の E L素子 1 5には電流が流れていない。 つまり、 非点灯状態 5 2であ る。
理想的には、 5画素のトランジスタ 1 1 a力 S、 それぞれ I w X 2の電 流をソース信号線 1 8に流す。 そして、 各画素 1 6のコンデンサ 1 9に は、 5倍の電流がプログラムされる。 ここでは、理解を容易にするため、 各トランジスタ 1 1 aは特性 (V t、 S値) が一致しているとして説明 をする。
同時に選択する画素行が 5画素行 (K= 5) であるから、 5つの駆動 用トランジスタ 1 1 aが動作する。 つまり、 1画素あたり、 2 5/5 = 5倍の電流がトランジスタ 1 1 aに流れる。 ソース信号線 1 8には、 5 つの トランジスタ 1 1 aのプログラム電流を加えた電流が流れる。 たと えば、 書き込み画素行 5 1 aに、 従来の駆動方法で画素に書き込む電流 I wとする時、 ソース信号線 1 8には、 I wX 2 5の電流を流す。 書き 込み画素行 ( 1 ) より以降に画像データを書き込む書き込み画素行 5 1 bソース信号線 1 8への電流量を増加させるため、 補助的に用いる画素 行である。 しかし、 書き込み画素行 5 1 bは後に正規の画像データが書 き込まれるので問題がない。 したがって、 画素行 5 l bは、 1 H期間の間は 5 1 aと同一表示であ る。 そのため、 書き込み画素行 5 1 a と電流を增加させるために選択し た画素行 5 1 bとを少なく とも非表示状態 52とするのである。
次の 1/2 H (水平走査期間の 1/2) では、 書き込み画素行 5 1 a のみを選択する。 つまり、 (1) 画素行目のみを選択する。 図 3 1で明 らかなように、 ゲート信号線 1 7 a ( 1 ) のみが、 オン電圧 (V g 1 ) が印加され、 ゲート信号線 1 7 a (2) (3) (4) (5) はオフ (V g h) が印加されている。 したがって、 画素行 (1) のトランジスタ 1 1 aは動作状態 (ソース信号線 1 8に電流を供給している状態) である が、 画素行 (2) (3) (4) (5) のスイッチングトランジスタ 1 1 b、 トランジスタ 1 1 cがオフ状態である。つまり、非選択状態である。 また、 I S E Lが Hレベルであるから、 5倍電流を出力する電流出力 回路 Bが選択され、 この電流出力回路 Bとソース信号線 1 8とが接続さ れている。 また、 ゲート信号線 1 7 bの状態は先の 1 /2 Hの状態と変 化がなく、 オフ電圧 (V g h) が印加されている。 したがって、 画素行 ( 1 ) (2) (3) (4) ( 5) のスイッチングトランジスタ 1 1 dが オフ状態であり、 対応する画素行の E L素子 1 5には電流が流れていな い。 つまり、 非点灯状態 5 2である。
以上のことから、 画素行 (1) のトランジスタ 1 1 aが、 それぞれ I w X 5の電流をソース信号線 1 8に流す。 そして、 各画素行 ( 1 ) のコ ンデンサ 1 9には、 5倍の電流がプログラムされる。
次の水平走査期間では 1画素行、 書き込み画素行がシフトする。 つま り、今度は書き込み画素行が ( 2 ) である。最初の 1 Z 2 Hの期間では、 図 3 1に示すように書き込み画素行が (2) 画素行目である時、 ゲート 信号線 1 7 aは (2) (3) (4) (5) ( 6 ) が選択されている。 つ まり、 画素行 (2) (3) (4) (5) (6 ) のスイッチングトランジ スタ l l b、 トランジスタ 1 1 cがオン状態である。 また、 I S E Lが Lレベルであるから、 2 5倍電流を出力する電流出力回路 Aが選択され、 ソース信号線 1 8と接続されている。 また、 ゲート信号線 1 7 bには、 オフ電圧 (V g h) が印加されている。
したがって、 画素行 (2) (3) (4) (5) (6) のスイッチング トランジスタ l i dがオフ状態であり、 対応する画素行の E L素子 1 5 には電流が流れていない。 つまり、 非点灯状態 5 2である。 一方、 画素 行 (1) のゲート信号線 1 7 b ( 1 ) は V g 1電圧が印加されているか ら、 トランジスタ 1 1 dはオン状態であり、 画素行 ( 1 ) の E L素子 1 5は点灯する。
同時に選択する画素行が 5画素行 (K= 5) であるから、 5つの駆動 用トランジスタ 1 1 aが動作する。 つまり、 1画素あたり、 25 Z 5 = 5倍の電流がトランジスタ 1 1 aに流れる。 ソース信号線 1 8には、 5 つのトランジスタ' 1 1 aのプログラム電流を加えた電流が流れる。
次の 1 /2H (水平走査期間の 1Z 2) では、 書き込み画素行 5 l a のみを選択する。 つまり、 (2) 画素行目のみを選択する。 図 3 1で明 らかなように、 ゲート信号線 1 7 a (2) のみが、 オン電圧 (V g 1 ) が印加され、 ゲート信号線 1 7 a (3) (4 ) (5) (6) はオフ (V g h) が印加されている。
したがって、画素行 ( 1 ) (2) のトランジスタ 1 1 aは動作状態 (画 素行 ( 1) は E L素子 1 5に電流を流し、 画素行 (2) はソース信号線 1 8に電流を供給している状態) であるが、 画素行 (3) (4) (5) (6) のスイッチングトランジスタ 1 1 b、 トランジスタ 1 1 cがオフ 状態である。 つまり、 非選択状態である。
また、 I S E Lが Hレベルであるから、 5倍電流を出力する電流出力 回路 Bが選択され、 この電流出力回路 1 2 2 2 bとソース信号線 1 8と が接続されている。 また、 ゲート信号線 1 7 bの状態は先の 1 Z 2 Hの 状態と変化がなく、オフ電圧(V g h) が印加されている。 したがって、 画素行 ( 2) ( 3) (4) (5) ( 6) のスイッチングトランジスタ 1 1 dがオフ状態であり、 対応する画素行の E L素子 1 5には電流が流れ ていない。 つまり、 非点灯状態 5 2である。
以上のことから、 画素行 (2) のトランジスタ 1 1 a力 それぞれ I w X 5の電流をソース信号線 1 8に流す。 そして、 各画素行 (2) のコ ンデンサ 1 9には、 5倍の電流がプログラムされる。以上の動作を順次、 実施することにより 1画面を表示することができる。
図 3 0で説明した駆動方法は、 第 1の期間で G画素行 (Gは 2以上) を選択し、 各画素行には N倍の電流を流すようにプログラムする。 第 1 の期間後の第 2の期間では B画素行 (Bは Gよりも小さく、 1以上) を 選択し、 画素には N倍の電流を流すようにプログラムする方式である。
しかし、 他の方策もある。 第 1の期間で G画素行 (Gは 2以上) を選 択し、 各画素行の総和電流が N倍の電流となるようにプログラムする。 第 1の期間後の第 2の期間では B画素行(Bは Gよりも小さく、 1以上) を選択し、 選択された画素行の総和の電流 (ただし、 選択画素行が 1の 時は、 1画素行の電流)が N倍となるようにプログラムする方式である。 たとえば、 図 3 0 ( a 1 ) において、 5画素行を同時に選択し、 各画素 のトランジスタ 1 1 aには 2倍の電流を流す。 したがって、 ソース信号 線 1 8には 5 X 2倍 = 1 0倍の電流が流れる。 次の第 2の期間では図 3 0 ( b 1 ) において、 1画素行を選択する。 この 1画素のトランジスタ 1 1 aには 1 0倍の電流を流す。
なお、 図 3 1において、 複数の画素行を同時に選択する期間を 1 Z 2 Hとし、 1画素行を選択する期間を 1 / 2 Hとしたがこれに限定するも のではない。 複数の画素行を同時に選択する期間を 1 /4 Hとし、 1面 素行を選択する期間を 3 / 4 Hとしてもよい。 また、 複数の画素行を同 時に選択する期間と、 1画素行を選択する期間とを加えた期間は 1 Hと したがこれに限定するものではない。 たとえば、 2 H期間でも、 1 . 5 H期間であっても良い。
また、 図 3 0において、 5画素行を同時に選択する期間を 1 Z 2 Hと し、 次の第 2の期間では 2画素行を同時に選択するとしてもよい。 この 場合でも実用上、 支障のない画像表示を実現できる。
また、 図 3 0において、 5画素行を同時に選択する第 1の期間を 1 / 2 Hとし、 1画素行を選択する第 2の期間を 1ノ 2 Hとする 2段階とし たがこれに限定するものではない。 たとえば、 第 1の段階は、 5画素行 を同時に選択し、第 2の期間は前記 5画素行のうち、 2画素行を選択し、 最後に、 1画素行を選択する 3つの段階としてもよい。 つまり、 複数の 段階で画素行に画像データを書き込んでも良い。
以上の実施例は、 1画素行を順次選択し画素に電流プログラムを行う 方式、 あるいは、 複数の画素行を順次選択し画素に電流プログラムを行 う方式である。 しかし、 本発明はこれに限定するものではない。 画像デ 一タに応じて 1画素行を順次選択し画素に電流プログラムを行う方式と、 複数の画素行を順次選択し画素に電流プログラムを行う方式を組み合わ せてもよレ、。
図 1 8 6は、 1画素行を順次選択する駆動方式と複数画素行を順次選 択する駆動方法を組み合わせたものである。 理解を容易にするため、 図 1 8 6 ( a 2 ) に図示するように、 複数画素行を同時に選択する場合は 2画素行を例にして説明をする。 したがって、 ダミー画素行 2 8 1は画 面の上と下に各 1行形成する。 1画素行を順次選択する駆動方式の場合 は、 ダミー画素行は使用しなくてもよい。
なお、 理解を容易にするため、 図 1 8 6 ( a 1 ) ( 1画素行を選択す る) と図 1 8 6 (a 2) ( 2画素行を選択する) のどちらの駆動方式で もソースドライバ I C 1 4が出力する電流は同一とする。 したがって、 図 1 8 6 ( a 2)のよ うに 2画素行を同時に選択する駆動方式の場合は、 1画素行を順次選択する駆動方式 (図 1 8 6 ( a 1 ) ) よりも画面輝度 は 1/ 2になる。 画面輝度を一致させる場合は、 図 1 8 6 ( a 2 ) の d u t yを 2倍(たとえば、図 1 8 6 ( a 1 ) 力 S d u t y 1 Z 2であれ 、 図 1 8 6 ( a 2 ) の d u t yを l /2 X 2 = l Zl ) にすればよい。 ま た、 ソースドライバ I C 1 4に入力する基準電流の大きさを 2倍変化さ せればよい。 あるいは、 プログラム電流を 2倍にすればよい。
図 1 8 6 ( a 1 ) は、 本発明の通常の駆動方法である。 入力される映 像信号がノ ンインターレース (プログレッシブ) 信号の場合は、 図 1 8 6 ( a 1 ) の駆動方式を実施する。 入力される映像信号がインターレー ス信号の場合は、 図 1 8 6 ( a 2) を実施する。 また、 映像信号の画像 解像度がない場合は、 図 1 8 6 ( a 2) を実施する。 また、 動画では図 1 8 6 ( a 2 ) を実施し、 静止画では図 1 8 6 ( a 1 ) を実施するよう に制御してもよい。 図 1 8 6 ( a 1 ) と図 1 8 6 ( a 2 ) との切り替え は、 ゲート ドライバ回路 1 2へのスタートパルスの制御により容易に変 更することができる。
課題は、 図 1 8 6 ( a 2 ) のように 2画素行を同時に選択する駆動方 式の場合は、 1画素行を順次選択する駆動方式 (図 1 8 6 (a l ) ) よ りも画面輝度は 1 /2になるという点である。 画面輝度を一致させる場 合は、 図 1 8 6 (a 2) の d u t yを 2倍 (たとえば、 図 1 8 6 ( a l ) が d u t y 1 Z 2であれば、 図 1 8 6 ( a 2 ) の d u t yを 1 /2 X 2 = 1/ 1 ) にすればよい。 つまり、 図 1 8 6の (b) の非表示領域 5 2 と表示領域 5 3の割合を変化させればよい。
非表示領域 5 2と表示領域 5 3の割合は、 ゲート ドライバ回路 1 2の スタートパルスの制御により容易に実現できる。 つまり、 図 1 8 6 ( a 1 ) と図 1 8 6 ( a 2 ) の表示状態に応じて図 1 8 6の (b ) の駆動状 態を可変すればよい。
以下、 さらに詳しく、 本発明のインターレース駆動について説明をす る。 図 1 8 7はインターレース駆動を行う本発明の表示パネルの構成で ある。 図 1 8 7において、 奇数画素行のゲート信号線 1 7 aはゲートド ライパ回路 1 2 a 1に接続されている。 偶数画素行のゲート信号線 1 7 aはゲート ドライバ回路 1 2 a 2に接続されている。 一方、 奇数画素行 のグート信号線 1 7 bはゲート ドライバ回路 1 2 b 1に接続されている。 偶数画素行のグート信号線 1 7 bはゲートドライバ回路 1 2 b 2に接続 されている。
したがって、 ゲート ドライバ回路 1 2 a 1の動作 (制御) により奇数 画素行の画像データが順次書き換えられる。 奇数画素行は、 ゲート ドラ ィバ回路 1 2 b 1の動作 (制御) により E L素子の点灯、 非点灯制御が 行われる。 また、 ゲート ドライバ回路 1 2 a 2の動作 (制御) により偶 数画素行の画像データが順次書き換えられる。 また、 偶数画素行は、 ゲ ート ドライバ回路 1 2 b 2の動作 (制御) により E L素子の点灯、 非点 灯制御が行われる。
図 1 8 8の ( a ) は、 第 1フィールドでの表示パネルの動作状態であ る。 図 1 8 8の (b ) は、 第 2フィールドでの表示パネルの動作状態で ある。 図 1 8 8において、 斜線を記入したゲート ドライバ回路 1 2はデ ータの走査動作をしていないことを示している。つまり、図 1 8 8の( a ) の第 1フィールドでは、 プログラム電流の書込み制御としてゲート ドラ ィパ回路 1 2 a 1が動作し、 E L素子 1 5の点灯制御としてゲート ドラ ィバ回路 1 2 b 2が動作する。図 1 8 8の ( b ) の第 2フィールドでは、 プログラム電流の書込み制御としてゲートドライバ回路 1 2 a 2が動作 し、 E L素子 1 5の点灯制御としてゲート ドライバ回路 1 2 b 1が動作 する。 以上の動作が、 フレーム内で繰り返される。
図 1 8 9が第 1フィールドでの画像表示状態である。 図 1 8 9の ( a ) が書込み画素行 (電流 (電圧) プログラムを行っている奇数画素行位置 を図示している。 図 1 8 9 ( a 1 ) → ( a 2) → (a 3) と書込み画素 行位置が順次シフ トされる。 第 1フィールドでは、 奇数画素行が順次書 き換えられる (偶数画素行の画像データは保持されている) 。 図 1 8 9 の(b )が奇数画素行の表示状態を図示している。なお、図 1 8 9の(b) は奇数画素行のみを図示している。 偶数画素行は図 1 8 9の (c ) に図 示している。 図 1 8 9の (b) でも明らかなように、 奇数画素行に対応 する画素の E L素子 1 5は非点灯状態である。 一方、 偶数画素行は、 図
1 8 9の (c ) に図示しているように表示領域 5 3と非表示領域 5 2を 走査する (N倍パルス駆動) 。
図 1 9 0が第 2フィールドでの画像表示状態である。図 1 9 0の ( a ) が書込み画素行 (電流 (電圧) プログラムを行っている奇数画素行位置 を図示している。 図 1 9 0 ( a 1 ) → ( a 2) → ( a 3 ) と書込み画素 行位置が順次シフ トされる。 第 2フィールドでは、 偶数画素行が順次書 き換えられる (奇数画素行の画像データは保持されている) 。 図 1 9 0 の(b )が奇数画素行の表示状態を図示している。なお、図 1 9 0の(b) は奇数画素行のみを図示している。 偶数画素行は図 1 9 0の (c) に図 示している。 図 1 9 0の (b) でも明らかなように、 偶数画素行に対応 する画素の E L素子 1 5は非点灯状態である。 一方、 奇数画素行は、 図
1 9 0の (c ) に図示しているように表示領域 5 3と非表示領域 5 2を 走查する (N倍パルス駆動) 。
以上のように駆動することにより、 ィンターレース駆動を E L表示パ ネルで容易に実現することができる。 また、 N倍パルス駆動を実施する ことにより書込み不足も発生せず、 動画ボケも発生することがない。 ま た、 電流 (電圧) プログラムの制御と、 E L素子 1 5の点灯制御も容易 であり、 回路も容易に実現できる。
なお、 本発明の駆動方式は、 図 1 8 9、 図 1 9 0の駆動方式に限定さ れるものではない。 たとえば、 図 1 9 1の駆動方式も例示される。 図 1 8 9、 図 1 9 0は、 電流 (電圧) プログラムを行っている奇数画素行ま たは偶数画素行は非表示領域 5 2 (非点灯、 黒表示) とするものであつ た。 図 1 9 1の実施例は、 E L素子 1 5の点灯制御を行うゲート ドライ バ回路 1 2 b l、 1 2 b 2の両方を同期させて動作させるものである。 ただし、 電流 (電圧) プログラムを行っている画素行 5 1は非表示領域 となるように制御することはいうまでもない (図 3 8のカレントミラー 画素構成ではその必要はない) 。 図 1 9 1では、 奇数画素行と偶数画素 行の点灯制御が同一であるので、 ゲート ドライバ回路 1 2 b lと 1 2 b 2との 2つを設ける必要はない。 グート ドライバ回路 1 2 bを 1つで点 灯制御することができる。
図 1 9 1は、 奇数画素行と偶数画素行の点灯制御を同一にする駆動方 法であった。 しかし、 本発明はこれに限定するものではない。 図 1 9 2 は、 奇数画素行と偶数画素行の点灯制御を異ならせた実施例である。 と くに、 図 1 9 2は奇数画素行の点灯状態 (表示領域 5 3、 非表示領域 5 2 )の逆パターンを偶数画素行の点灯状態にした例である。したがって、 表示領域 5 3の面積と非表示領域 5 2の面積とは同一になるようにして いる。 もちろん、 表示領域 5 3の面積と非表示領域 5 2の面積とは同一 になることに限定されるものではない。
以上の実施例は、 1画素行ずつ電流 (電圧) プログラムを実施する駆 動方法であった。 しかし、 本発明の駆動方法はこれに限定されるもので はなく、図 1 9 3に図示するように 2画素(複数画素) を同時に電流(電 圧) プログラム行っても良いことは言うまでもない。 また、 図 1 9 0、 図 1 8 9において、 奇数画素行あるいは偶数画素行ですベての画素行を 非点灯状態にすることに限定されるものではない。
本発明の N倍パルス駆動方法では、 各画素行で、 ゲート信号線 1 7 b の波形を同一にし、 1 Hの間隔でシフトさせて印加していく。 このよう に走査することにより、 E L素子 1 5が点灯している時間を 1 FZNに 規定しながら、 順次、 点灯する画素行をシフトさせることができる。 こ のように、 各画素行で、 ゲート信号線 1 7 bの波形を同一にし、 シフ ト させていることを実現することは容易である。 図 6のシフトレジスタ回 路 6 1 a、 6 1 bに印加するデータである S T 1、 S T 2を制御すれば よいからである。 たとえば、 入力 S T 2が Lレベルの時、 ゲート信号線 1 7 bに V g 1が出力され、 入力 S T 2が Hレベルの時、 ゲート信号線 1 7 bに V g hが出力されるとすれば、 シフトレジスタ 1 7 bに印加す る S T 2を 1 FZNの期間だけ Lレベルで入力し、 他の期間は Hレベル にする。 この入力された S T 2を 1 Hに同期したクロ ック C L K 2でシ フトしていくだけである。
なお、 E L素子 1 5をオンオフする周期は 0. 5m s e c以上にする 必要がある。 この周期が短いと、 人間の目の残像特性により完全な黒表 示状態とならず、 画像がぼやけたようになり、 あたかも解像度が低下し たようになる。 また、 データ保持型の表示パネルの表示状態となる。 し かし、オンオフ周期を 1 00m s e c以上になると、点滅状態に見える。 したがって、 E L素子のオンオフ周期は 0. 5 s e c以上 1 00 m s e c以下にすべきである。 さらに好ましくは、 オンオフ周期を 2m s e c以上 3 Om s e c以下にすべきである。 さらに好ましくは、 オンオフ 周期.を 3m s e c以上 20m s e c以下にすべきである。
先にも記載したが、 黒画面 1 5 2の分割数は、 1つにすると良好な動 画表示を実現できる力 S、画面のちらつきが見えやすくなる。したがって、 黒挿入部を複数に分割することが好ましい。 しかし、 分割数をあまりに 多くすると動画ボケが発生する。分割数は 1以上 8以下とすべきである。 さらに好ましくは 1以上 5以下とすることが好ましい。
なお、 黒画面の分割数は静止画と動画で変更できるように構成するこ とが好ましい。分割数とは、 N = 4では、 7 5 %が黒画面であり、 2 5 % が画像表示である。 このとき、 7 5 %の黒表示部を 7 5 %の黒帯状態で 画面の上下方向に走査するのが分割数 1である。 2 5 %の黒画面と 2 5 / 3 %の表示画面の 3ブロックで走査するのが分割数 3である。 静止画 は分割数を多くする。 動画は分割数を少なくする。 切り替えは入力画像 に応じて自動的 (動画検出など) に行っても良く、 ユーザーが手動で行 つてもよい。 また、 表示装置の映像などに入力コンセントに対応して切 り替ええするように構成すればよい。
たとえば、 携帯電話などにおいて、 壁紙表示、 入力画面では、 分割数 を 1 0以上とする (極端には 1 Hごとにオンオフしてもよい) 。 N T S Cの動画を表示するときは、 分割数を 1以上 5以下とする。 なお、 分割 数は 3以上の多段階に切り替えできるように構成することが好ましい。 たとえば、 分割数なし、 2、 4、 8などである。
また、 全表示画面に対する黒画面の割合は、 全画面の面積を 1とした 時、 0 . 2以上 0 . 9以下 (Nで表示すれば 1 . 2以上 9以下) とする ことが好ましい。 また、 特に 0 . 2 5以上0 . 6以下 (Nで表示すれば 1 . 2 5以上 6以下) とすることが好ましい。 0 . 2 0以下であると動 画表示での改善効果が低い。 0 . 9以上であると、 表示部分の輝度が高 くなり、表示部分が上下に移動することが視覚的に認識されやすくなる。 また、 1秒あだりのフレーム数は、 1 0以上 1 0 0以下 ( 1 0 H z以 上 1 0 0 H z以下) が好ましい。 さらには 1 2以上 6 5以下 ( 1 2 H z 以上 6 5 H z以下) が好ましい。 フレーム数が少ないと、 画面のちらつ きが目立つようになり、 あまりにもフレーム数が多いと、 ドライバ回路 1 4などからの書き込みが苦しくなり解像度が劣化する。
本発明では、 ゲート信号線 1 7の制御により画像の明るさを変化させ ることができる。 ただし、 画像の明るさはソース信号線 1 8に印加する 電流 (電圧) を変化させて行ってもよいことは言うまでもない。 また、 先に説明した (図 3 3、 図 3 5などを用いて) ゲート信号線 1 7の制御 と、 ソース信号線 1 8に印加する電流 (電圧) を変化させることを組み 合わせて行ってもよいことは言うまでもない。
なお、 以上の事項は、 図 3 8などの電流プログラムの画素構成、 図 4 3、 図 5 1、 図 5 4などの電圧プログラムの画素構成でも適用できるこ とは言うまでもない。 図 3 8では、 トランジスタ 1 1 dを、 図 4 3では トランジスタ 1 1 dを、 図 5 1ではトランジスタ 1 1 e をオンオフ制御 すればよい。 このように、 E L素子 1 5に電流を流す配線をオンオフす ることにより、 本発明の N倍パルス駆動を容易に実現できる。
また、 ゲート信号線 1 7 bの 1 F Z Nの期間だけ、 V g lにする時刻 は I F ( 1 Fに限定するものではない。 単位期間でよい。 ) の期間のう ち、 どの時刻でもよい。 単位時間にうち、 所定の期間だけ E L素子 1 5 をオンさせることにより、 所定の平均輝度を得るものだからである。 た だし、 電流プログラム期間 ( 1 H ) 後、 すぐにゲート信号線 1 7 bを V g 1にして E L素子 1 5を発光させる方がよい。 図 1のコンデンサ 1 9 の保持率特性の影響を受けにくくなるからである。
また、この画像の分割数も可変できるように構成することが好ましレ、。 たとえば、 ュ一ザ一が明るさ調整スィッチを押すことにより、 あるいは 明るさ調整ポリ ウムを回すことにより、 この変化を検出して Kの値を変 更する。 表示する画像の内容、 データにより手動で、 ある.いは自動的に 変化させるように構成してもよい。
このように Kの値 (画像表示部 53の分割数) を変化させることも容 易に実現できる。 図 6において S Tに印加するデータのタイミング (1 Fのいつに Lレベルにするか) を調整あるいは可変できるように構成し ておけばよいからである。
なお、 図 1 6などでは、 ゲート信号線 1 7 bを V g 1にする期間 (1 F/N) を複数に分割 (分割数 M) し、 V g 1 にする期間は 1 FZ (K · N) の期間を K回実施するとしたがこれ限定するものではない。 1 FZ
(K · N) の期間を L (L≠K) 回実施してもよい。 つまり、 本発明は、 E L素子 1 5に流す期間 (時間) を制御することにより表示画面 50を 表示するものである。 したがって、 1 FZ (K · N) の期間を L (L≠ K) 回実施することは本発明の技術的思想に含まれる。 また、 Lの値を 変化させることにより、 表示画面 50の輝度をデジタル的に変更するこ とができる。 たとえば、 L = 2と L = 3では 50 %の輝度 (コン トラス ト) 変化となる。 これらの制御も、 本発明の他の実施例にも適用できる ことは言うまでもない (もちろん、 以降に説明する本発明にも適用でき る) 。 これらも本発明の N倍パルス駆動である。
以上の実施例は、 E L素子 1 5と駆動用トランジスタ 1 1 aとの間に スイ ッチング素子としての トランジスタ 1 1 dを配置 (形成) し、 この トランジスタ l i dを制御することにより、 画面 50をオンオフ表示す るものであった。 この駆動方法により、 電流プログラム方式の黒表示状 態での電流書き込み不足をなく し、 良好な解像度あるいは黒表示を実現 するものであった。 つまり、 電流プログラム方式では、 良好な黒表示を 実現することが重要である。 次に説明する駆動方法は、 駆動用トランジ スタ 1 1 aをリセッ トし、 良好な黒表示を実現するものである。 以下、 図 32を用いて、 その実施例について説明をする。 図 3 2は基本的には図 1の画素構成である。 図 3 2の画素構成では、 プログラムされた I w電流が E L素子 1 5に流れ、 E L素子 1 5が発光 する。 つまり、 駆動用トランジスタ 1 1 aはプログラムされることによ り、 電流を流す能力を保持している。 この電流を流す能力を利用してト ランジスタ 1 1 aをリセット (オフ状態) にする方式が図 3 2の駆動方 式である。 以降、 この駆動方式をリセッ ト駆動と呼ぶ。
図 1の画素構成でリセット駆動を実現するためには、 トランジスタ 1 1 bと トランジスタ 1 1 cを独立してオンオフ制御できるように構成す る必要がある。 つまり、 図 3 2で図示するようにトランジスタ l i bを オンオフ制御するゲート信号線 1 7 a (ゲート信号線 WR) 、 トランジ スタ 1 1 cをオンオフ制御するゲート信号線 1 7 c (ゲート信号線 E L) を独立して制御できるようにする。 グート信号線 1 7 aとゲート信号線 1 7 cの制御は、 図 6に図示するように独立した 2つのシフ トレジスタ 回路 6 1で行えばよい。
トランジスタ l i bを駆動するグート信号線 1 7 a と トランジスタ 1 1 dを駆動するゲート信号線 1 7 bの駆動電圧は変化させるとよい (図 1の画素構成の場合) 。 ゲート信号線 1 7 aの振幅値 (オン電圧とオフ 電圧との差) は、 ゲート信号線 1 7 bの振幅値よりも小さくする。
ゲート信号線 1 7の振幅値が大きいと、 ゲート信号線 1 7と画素 1 6 との突き抜け電圧が大きくなり、 黒浮きが発生する。 ゲート信号線 1 7 aの振幅は、 ソース信号線 1 8の電位が画素 1 6に印加されない (印加 する (選択時) ) を制御すればよいのである。 ソース信号線 1 8の電位 変動は小さいから、 グート信号線 1 7 aの振幅値は小さくすることがで きる。
一方、 ゲート信号線 1 7 bは E Lのオンオフ制御を実施する必要があ る。 したがって、 振幅値は大きくなる。 これに対応するため、 シフ トレ ジスタ回路 6 1 a と 6 1 b との出力電圧を変化させる。 画素が Pチャン ネルトランジスタで形成されている場合は、 シフ トレジスタ回路 6 1 a と 6 1 bの V g h (オフ電圧) を略同一にし、 シフトレジスタ回路 6 1 aの V g 1 (オン電圧) をシフ ト レジスタ回路 6 1 bの V g 1 (オン電 圧) よりも低くする。
以下、図 3 3を参照しながら、リセッ ト駆動方式について説明をする。 図 3 3はリセッ ト駆動の原理説明図である。 まず、 図 3 3の ( a ) に図 示するように、 トランジスタ 1 1 c、 トランジスタ 1 1 dをオフ状態に し、 トランジスタ 1 1 bをオン状態にする。 すると、 駆動用 トランジス タ 1 1 aの ドレイン (D) 端子とゲー ト (G) 端子はショー ト状態とな り、 I b電流が流れる。 一般的に、 トランジスタ 1 1 aは 1つ前のフィ 一ルド (フレーム) で電流プログラムされている。 この状態でトランジ スタ 1 1 dがオフ状態となり、 トランジスタ l i bがオン状態にすれば、 駆動電流 I bがトランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子に流れる。 その ため、 トランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子と ドレイン (D) 端子と が同一電位となり、 トランジスタ 1 1 aはリセッ ト (電流を流さない状 態) になる。
このトランジスタ 1 1 aのリセッ ト状態 (電流を流さない状態) は、 図 5 1などで説明する電圧オフセッ トキヤンセラ方式のオフセッ ト電圧 を保持した状態と等価である。 つまり、 図 3 3の (a ) の状態では、 コ ンデンサ 1 9の端子間には、 オフセッ ト電圧が保持されていることにな る。 このオフセッ ト電圧はトランジスタ 1 1 aの特性に応じて異なる電 圧値である。 したがって、 図 3 3の ( a ) の動作を実施することにより、 各画素のコンデンサ 1 9にはトランジスタ 1 1 aが電流を流さない (つ まり、 黒表示電流 (ほとんど 0に等しい) が保持されることになるので ある。 なお、 図 3 3の ( a ) の動作の前に、 トランジスタ 1 1 b、 トランジ スタ 1 1 cをオフ状態にし、 トランジスタ l i dをオン状態にし、 駆動 用トランジスタ 1 1 aに電流を流すという動作を実施することが好まし い。 この動作は、 極力短時間に完了させることが好ましい。 E L素子 1 5に電流が流れて E L素子 1 5が点灯し、 表示コントラス トを低下させ る恐れがあるからである。 この動作時間は、 1 H (1水平走査期間) の 0. 1 %以上 1 0 %以下とすることが好ましい。 さらに好ましくは 0. 2 %以上 2 %以下となるようにすることが好ましい。 もしくは 0. 2 s e c以上 5 μ s e c以下となるようにすることが好ましい。 また、 全 画面の画素 1 6に一括して前述の動作 (図 3 3の ( a ) の前に行う動作) を実施してもよい。 以上の動作を実施することにより、 駆動用トランジ スタ 1 1 aのドレイン (D) 端子電圧が低下し、 図 3 3の (a) の状態 でスムーズな I b電流を流すことができるようになる。 なお、 以上の事 項は、 本発明の他のリセット駆動方式にも適用される。
図 3 3の ( a ) の実施時間を長くするほど、 l b電流が流れ、 コンデ ンサ 1 9の端子電圧が小さくなる傾向がある。したがって、図 3 3の(a ) の実施時間は固定値にする必要がある。 実験および検討によれば、 図 3 3の (a) の実施時間は、 1 H以上 5 H以下にすることが好ましい。 なお、 この期間は、 R、 G、 Bの画素で異ならせることが好ましい。 各色の画素で E L材料が異なり、 この E L材料の立ち上がり電圧などに 差異があるためである。 RGBの各画素で、 E L材料に適応して、 もつ とも最適な期間を設定する。 なお、 実施例において、 この期間は 1 H以 上 5 H以下にするとしたが、 黒挿入 (黒画面を書き込む) を主とする駆 動方式では、 5 H以上であってもよいことは言うまでもない。 なお、 こ の期間が長いほど、 画素の黒表示状態は良好となる。
図 3 3の (a ) を実施後、 1 H以上 5 H以下の期間において、 図 3 3 の (b) の状態にする。 図 3 3の (b) はトランジスタ 1 1 c、 トラン ジスタ 1 1 bをオンさせ、トランジスタ 1 1 dをオフさせた状態である。 図 3 3の (b) の状態は、 以前にも説明したが、 電流プログラムを行つ ている状態である。 つまり、 ソースドライバ回路 1 4からプログラム電 流 I wを出力 (あるいは吸収) し、 このプログラム電流 I wを駆動用ト ランジスタ 1 1 aに流す。 このプログラム電流 I wが流れるように、 駆 動用トランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子の電位を設定するのである (設定電位はコンデンサ 1 9に保持される) 。
もし、 プログラム電流 I wが 0 (A) であれば、 トランジスタ 1 1 a は図 3 3の (a ) の電流を流さない状態が保 i されたままとなるから、 良好な黒表示を実現できる。 また、 図 33の (b) で白表示の電流プロ グラムを行う場合であっても、 各画素の駆動用トランジスタの特性バラ ツキが発生していても、 完全に黒表示状態のオフセッ ト電圧から電流プ ログラムを行う。 したがって、 目標の電流値にプログラムされる時間が 階調に応じて等しくなる。 そのため、 トランジスタ 1 1 aの特性バラッ キによる階調誤差がなく、 良好な画像表示を実現できる。
図 33の (b) の電流プログラミング後、 図 3 3の (c) に図示する ように、 トランジスタ l l b、 トランジスタ 1 1 cとオフし、 トランジ スタ 1 1 dをオンさせて、 駆動用トランジスタ 1 1 aからのプログラム 電流 I w (= I e )を E L素子 1 5に流し、 E L素子 1 5を発光させる。 図 3 3の (c ) に関しても、 図 1などで以前に説明をしたので詳細は省 略する。
つまり、 図 3 3で説明した駆動方式 (リセッ ト駆動) は、 駆動用トラ ンジスタ 1 1 aと E L素子 1 5間を切断 (電流が流れない状態) し、 力 つ、 駆動用トランジスタのドレイン (D) 端子とゲート (G) 端子 (も しくはソース (S) 端子とゲート (G) 端子、 さらに一般的に表現すれ ば駆動用トランジスタのゲート (G ) 端子を含む 2端子) 間をショート する第 1の動作と、 前記動作の後、 駆動用トランジスタに電流 (電圧) プログラムを行う第 2の動作とを実施するものである。 かつ、 少なく と も第 2の動作は第 1の動作後に行うものである。 なお、 リセッ ト駆動を 実施するためには、 図 3 2の構成のように、 トランジスタ l i bと トラ ンジスタ 1 1 cとを独立に制御できるように、 構成しておかねばならな レ、。
画像表示状態は (もし、 瞬時的な変化が観察できるのであれば) 、 ま ず、 電流プログラムを行われる画素行は、 リセッ ト状態 (黒表示状態) になり、 1 H後に電流プログラムが行われる (この時も黒表示状態であ る。 トランジスタ 1 1 dがオフだからである。 ) 。 次に、 E L素子 1 5 に電流が供給され、 画素行は所定輝度 (プログラムされた電流) で発光 する。 つまり、 画面の上から下方向に、 黒表示の画素行が移動し、 この 画素行が通りすぎた位置で画像が書き換わっていくように見えるはずで ある。
なお、 リセッ ト後、 1 H後に電流プログラムを行うとしたがこの期間 は、 5 H程度以内としてもよい。 図 3 3の (a ) のリセッ トが完全に行 われるのに比較的長時間を必要とするからである。 もし、 この期間を 5 Hとすれば、 5画素行が黒表示 (電流プログラムの画素行もいれると 6 画素行) となるはずである。
また、リセッ ト状態は 1画素行ずつ行うことに限定するものではなく、 複数画素行ずつ同時にリセット状態にしてもよい。 また、 複数画素行ず つ同時にリセッ ト状態にし、 かつオーバーラップしながら走査してもよ い。 たとえば、 4画素行を同時にリセットするのであれば、 第 1の水平 走査期間 (1単位) に、 画素行 (1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) をリセッ ト状 態にし、 次の第 2の水平走査期間に、 画素行 (3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) をリセット状態にし、 さらに次の第 3の水平走査期間に、 画素行 (5)
(6) (7) (8) をリセッ ト状態にする。 また、 次の第 4の水平走査 期間に、 画素行 ( 7) (8) (9) (1 0) をリセッ ト状態にするとい う駆動状態が例示される。 なお、 当然、 図 3 3の (b) 、 図 33の (c) の駆動状態も図 3 3の (a) の駆動状態と同期して実施される。
また、 1画面の画素すベてを同時にあるいは走査状態でリセット状態 にしてから、 図 3 3の (b) ( c ) の駆動を実施してもよいことはいう までもない。 また、 インターレース駆動状態 (1画素行あるいは複数画 素行の飛び越し走査) で、 リセッ ト状態 ( 1画素行あるいは複数画素行 飛び越し) にしてもよいことは言うまでもない。 また、 ランダムのリセ ッ ト状態を実施してもよい。 また、 本発明のリセッ ト駆動の説明は、 画 素行を操作する方式である (つまり、 画面の上下方向の制御する) 。 し かし、 リセッ ト駆動の概念は、 制御方向が画素行に限定されるものでは ない。 たとえば、 画素列方向にリセッ ト駆動を実施してもよいことは言 うまでもなレ、。
なお、 図 3 3のリセッ ト駆動は、 本発明の N倍パルス駆動などと組み 合わせること、 ィンターレース駆動と組み合わせることによりさらに良 好な画像表示を実現できる。 特に図 2 2の構成は、 間欠 N//K倍パルス 駆動( 1·画面に点灯領域を複数設ける駆動方法である。この駆動方法は、 ゲート信号線 1 7 bを制御し、 トランジスタ 1 1 dをオンオフ動作させ ることにより容易に実現できる。 このことは以前に説明をした。 ) を容 易に実現できるので、 フリツ力の発生もなく、 良好な画像表示を実現で きる。
また、他の駆動方法、たとえば、以降の説明する逆バイアス駆動方式、 プリチャージ駆動方式、 突き抜け電圧駆動方式などと組み合わせること によりさらに優れた画像表示を実現できることは言うまでもない。 以上 のように、 本発明と同様にリセット駆動も本明細書の他の実施例と組み 合わせて実施することができることは言うまでもない。
図 3 4はリセッ ト駆動を実現する表示装置の構成図である。 ゲート ド ラィバ回路 1 2 aは、 図 3 2におけるゲート信号線 1 7 aおよぴゲート 信号線 1 7 bを制御する。 ゲート信号線 1 7 aにオンオフ電圧を印加す ることにより トランジスタ l i bがオンオフ制御される。 また、 ゲート 信号線 1 7 bにオンオフ電圧を印加することにより トランジスタ l i d がオンオフ制御される。 ゲートドライバ回路 1 2 bは、 図 3 2における ゲート信号線 1 7 cを制御する。 ゲート信号線 1 7 cにオンオフ電圧を 印加することにより トランジスタ 1 1 cがオンオフ制御される。
したがって、 ゲート信号線 1 7 aはゲート ドライバ回路 1 2 aで操作 し、 ゲート信号線 1 7 cはゲート ドライバ回路 1 2 bで操作する。 その ため、 トランジスタ 1 1 bをオンさせて駆動用トランジスタ 1 1 aをリ セッ トするタイミングと、 トランジスタ 1 1 1 cをオンさせて駆動用ト ランジスタ 1 1 aに電流プログラムを行うタイミングとを自由に設定で きる。 他の構成などは、 以前に説明したものと同一または類似するため 説明を省略する。
図 3 5はリセッ ト駆動のタイミングチャートである。 ゲート信号線 1 7 aにオン電圧を印加し、 トランジスタ l i bをオンさせ、 駆動用トラ ンジスタ 1 1 aをリセッ トしている時には、 ゲート信号線 1 7 bにはォ フ電圧を印加し、 トランジスタ 1 1 dをオフ状態にしている。 したがつ て、図 3 2の ( a ) の状態となっている。 この期間に I b電流が流れる。 図 3 5のタイミングチャートでは、 リセッ ト時間は 2 H (ゲート信号 線 1 7 aにオン電圧が印加され、 トランジスタ 1 1 bがオンする) とし ているが、 これに限定するものではない。 2 H以上でもよい。 また、 リ セッ トが極めて高速に行える場合は、 リセッ ト時間は 1 H未満であって もよい。
リセット期間を何 H期間にするかはゲート ドライバ回路 1 2に入力す る DAT A (S T) パルス期間で容易に変更できる。 たとえば、 S T端 子に入力する DAT Aを 2 H期間の間 Hレベルとすれば、 各ゲート信号 線 1 7 aから出力されるリセッ ト期間は 2 H期間となる。 同様に、 S T 端子に入力する DAT Aを 5 H期間の間 Hレベルとすれば、 各ゲート信 号線 1 7 aから出力されるリセット期間は 5 H期間となる。
1 H期間のリセット後、画素行( 1 ) のゲート信号線 1 7 c ( 1 ) に、 オン電圧が印加される。 トランジスタ 1 1 cがオンすることにより、 ソ ース信号線 1 8に印加されたプログラム電流 I wがトランジスタ 1 1 c を介して駆動用トランジスタ 1 1 aに書き込まれる。
電流プログラム後、 画素 (1) のゲート信号線 1 7 cにオフ電圧が印 加され、 トランジスタ 1 1 cがオフし、 画素がソース信号線と切り離さ れる。 同時に、 ゲート信号線 1 7 aにもオフ電圧が印加され、 駆動用ト ランジスタ 1 1 aのリセット状態が解消される (なお、 この期間は、 リ セッ ト状態と表現するよりも、 電流プログラム状態と表現する方が適切 である) 。 また、 ゲート信号線 1 7 bにはオン電圧が印加され、 トラン ジスタ 1 1 dがオンして、 駆動用トランジスタ 1 1 aにプログラムされ た電流が E L素子 1 5に流れる。 なお、 画素行 (2) 以降についても、 画素行 (1) と同様であり、 また、 図 3 5からその動作は明らかである から説明を省略する。
図 3 5において、 リセット期間は 1 H期間であった。 図 36はリセッ ト期間を 5 Hとした実施例である。 リセット期間を何 H期間にするかは ゲート ドライバ回路 1 2に入力する DAT A (S T) パルス期間で容易 に変更できる。 図 3 6ではゲート ドライバ回路 1 2 aの S T 1端子に入 力する DAT Aを 5 H期間の間 Hレベルし、 各ゲート信号線 1 7 aから 出力されるリセッ ト期間を 5 H期間とした実施例である。 リセッ ト期間 は、 長いほど、 リセットが完全に行われ、 良好な黒表示を実現できる。 しかし、 リセッ ト期間の割合分は表示輝度が低下することになる。
図 3 6はリセッ ト期間を 5 Hとした実施例であった。 また、 このリセ ッ ト状態は連続状態であった。 しかし、 リセッ ト状態は連続して行うこ とに限定されるものではない。 たとえば、 各ゲート信号線 1 7 aから出 力される信号を 1 Hごとにオンオフ動作させてもよい。 このようにオン オフ動作させるのは、 シフ トレジスタの出力段に形成されたイネ一プル 回路 (図示せず) を操作することにより容易に実現できる。 また、 ゲー ト ドライバ回路 1 2に入力する D A T A ( S T ) パルスを制御すること で容易に実現できる。
図 3 4の回路構成では、 ゲート ドライバ回路 1 2 aは少なく とも 2つ のシフトレジスタ回路 ( 1つはゲート信号線 1 7 a制御用、 他の 1つは ゲート信号線 1 7 b制御用) が必要であった。 そのため、 ゲート ドライ バ回路 1 2 aの回路規模が大きくなるという課題があった。 図 3 7はゲ 一ト ドライバ回路 1 2 aのシフトレジスタを 1つにした実施例である。 図 3 7の回路を動作させた出力信号のタイミングチャー トは図 3 5のご とくなる。 なお、 図 3 5と図 3 7とはゲート ドライバ回路 1 2 a、 1 2 bから出力されているグート信号線 1 7の記号が異なっているので注意 が必要である。
図 3 7の O R回路 3 7 が付加されていることから明らかであるが、 各グート信号線 1 7 aの出力は、 シフトレジスタ回路 6 1 aの前段出力 との O Rをとつて出力される。 つまり、 2 H期間、 ゲート信号線 1 7 a からはオン電圧が出力される。 一方、 ゲー ト信号線 1 7 cはシフ ト レジ スタ回路 6 1 aの出力がそのまま出力される。 したがって、 1 H期間の 間、 オン電圧が印加される。 たとえば、 シフトレジスタ回路 6 1 aの 2番目に Hレベル信号が出力 されている時、 画素 1 6 ( 1 ) のゲート信号線 1 7 cにオン電圧が出力 され、画素 1 6 ( 1 ) が電流 (電圧) プログラムの状態である。 同時に、 画素 1 6 ( 2 ) のゲート信号線 1 7 aにもオン電圧が出力され、 画素 1 6 ( 2 ) のトランジスタ l i bがオン状態となり、 画素 1 6 ( 2 ) の駆 動用トランジスタ 1 1 aがリセッ トされる。
同様に、 シフ トレジスタ回路 6 1 aの 3番目に Hレベル信号が出力さ れている時、 画素 1 6 ( 2) のゲート信号線 1 7 cにオン電圧が出力さ れ、 画素 1 6 ( 2 ) が電流 (電圧) プログラムの状態である。 同時に、 画素 1 6 ( 3のゲート信号線 1 7 aにもオン電圧が出力され、 画素 1 6 ( 3 ) トランジスタ 1 1 bがオン状態となり、 画素 1 6 ( 3 ) 駆動用ト ランジスタ 1 1 aがリセットされる。 つまり、 2 H期間、 グート信号線 1 7 aからはオン電圧が出力され、 ゲート信号線 1 7 cに 1 H期間、 ォ ン電圧が出力される。
プログラム状態の時は、 トランジスタ 1 1 bと トランジスタ 1 1 cが 同時にオン状態となる (図 3 3の (b ) ) ら、 非プログラム状態 (図 3 3の ( c ) ) に移行する際、 トランジスタ 1 1 cがトランジスタ 1 l b よりも先にオフ状態となると、 図 3 3の (b ) のリセッ ト状態となって しまう。 これを防止するためには、 トランジスタ 1 1 cがトランジスタ 1 1 bよりもあとからオフ状態にする必要がある。 そのためには、 グー ト信号線 1 7 aがグート信号線 1 7 cよりも先にオン電圧が印加される ように制御する必要がある。
以上の実施例は、 図 3 2 (基本的には図 1 ) の画素構成に関する実施 例であった。 しかし、 本発明はこれに限定されるものではない。 たとえ ば、 図 3 8に示すようなカレントミラーの画素構成であっても実施する ことができる。 なお、 図 3 8ではトランジスタ l i eをオンオフ制御す ることにより、 図 1 3、 図 1 5などで図示する N倍パルス駆動を実現で きる。 図 3 9は図 3 8のカレントミラーの画素構成での実施例の説明図 である。 以下、 図 3 9を参照しながら、 カレントミラーの画素構成にお けるリセッ ト駆動方式について説明をする。
図 3 9の ( a ) に図示するように、 トランジスタ 1 1 c、 トランジス タ 1 1 eをオフ状態にし、 トランジスタ 1 1 dをオン状態にする。 する と、 電流プログラム用 トランジスタ 1 1 bのドレイン'(D) 端子とゲー ト (G)端子はショート状態となり、図に示すように I b電流が流れる。 一般的に、 トランジスタ 1 1 bは 1つ前のフィールド (フレーム) で電 流プログラムされ、 電流を流す能力がある (ゲート電位はコンデンサ 1 9に 1 F期間保持され、 画像表示をおこなっているから当然である。 た だし、 完全な黒表示を行っている場合、 電流は流れない) 。 この状態で トランジスタ 1 1 eがオフ状態とし、 トランジスタ 1 1 dがオン状態に すれば、 駆動電流 I bがトランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子の方向 に流れる (ゲート (G) 端子と ドレイン (D) 端子がショートされる) 。 そのため、 トランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子と ドレイン (D) 端 子とが同一電位となり、 トランジスタ 1 1 aはリセッ ト (電流を流さな い状態) になる。 また、 駆動用 トランジスタ 1 1 bのゲート (G) 端子 は電流プログラム用 トランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子と共通であ るから、 駆動用 トランジスタ 1 l bもリセッ ト状態となる。
このトランジスタ 1 1 a、 トランジスタ l i bのリセッ ト状態 (電流 を流さない状態) は、 図 5 1などで説明する電圧オフセッ トキャンセラ 方式のオフセッ ト電圧を保持した状態と等価である。 つまり、 図 3 9の (a) の状態では、 コンデンサ 1 9の端子間には、 オフセッ ト電圧 (電 流が流れ始める開始電圧。 この電圧の絶対値以上の電圧を印加すること により、 トランジスタ 1 1に電流が流れる) が保持されていることにな る。 このオフセッ ト電圧はトランジスタ 1 1 a、 トランジスタ l i bの 特性に応じて異なる電圧値である。 したがって、 図 3 9の ( a) の動作 を実施することにより、 各画素のコンデンサ 1 9にはトランジスタ 1 1 a、 トランジスタ 1 1 bが電流を流さない (つまり、 黒表示電流 (ほと んど 0に等しい) ) 状態が保持されることになるのである (電流が流れ 始める開始電圧にリセッ トされた) 。
なお、 図 3 9の (a) においても図 3 3の (a ) と同様に、 リセッ ト の実施時間を長くするほど、 l b電流が流れ、 コンデンサ 1 9の端子電 圧が小さくなる傾向がある。 したがって、 図 3 9の ( a ) の実施時間は 固定値にする必要がある。 実験および検討によれば、 図 3 9の ( a ) の 実施時間は、 1 H以上 1 0 H (1 0水平走査期間) 以下とすることが好 ましい。 さらには 1 H以上 5 H以下にすることが好ましい。 あるいは、
2 0 s e c以上 2 m s e c以下とすることが好ましい。 このことは図
3 3の駆動方式でも同様である。
図 3 3の ( a ) も同様であるが、 図 3 9の ( a ) のリセッ ト状態と、 図 3 9の (b ) の電流プログラム状態とを同期をとつて行う場合は、 図 3 9の (a ) のリセッ ト状態から、 図 3 9の (b) の電流プログラム状 態までの期間が固定値 (一定値) となるから問題はない (固定値にされ ている) 。 つまり、 図 3 3の (a ) あるいは図 3 9の (a ) のリセッ ト 状態から、 図 3 3の (b) あるいは図 3 9の (b) の電流プログラム状 態までの期間が、 1 H以上 1 0 H ( 1 0水平走査期間) 以下とすること が好ましい。さらには 1 H以上 5 H以下にすることが好ましいのである。 あるいは、 2 0 μ s e c以上 2m s e c以下とすることが好ましいので ある。 この期間が短いと駆動用トランジスタ 1 1が完全にリセッ トされ ない。 また、 あまりにも長いと駆動用 トランジスタ 1 1が完全にオフ状 態となり、今度は電流をプログラムするのに長時間を要するようになる。 また、 画面 5 0の輝度も低下する。 :
図 3 9の ( a ) を実施後、 図 3 9の ( b ) の状態にする。 図 3 9の ( b ) はトランジスタ 1 1 c、 トランジスタ 1 I dをオンさせ、 トランジスタ l i eをオフさせた状態である。 図 3 9の ( b ) の状態は、 電流プログ ラムを行っている状態である。 つまり、 ソース ドライバ回路 1 4からプ ログラム電流 I wを出力 (あるいは吸収) し、 このプログラム電流 I w を電流プログラム用 トランジスタ 1 1 aに流す。 このプログラム電流 I wが流れるように、 駆動用トランジスタ 1 1 bのゲート (G ) 端子の電 位をコンデンサ 1 9に設定するのである。
もし、 プログラム電流 I wが 0 ( A ) (黒表示) であれば、 トランジ スタ 1 1 bは電流を図 3 3の (a ) の電流を流さない状態が保持された ままとなるから、 良好な黒表示を実現できる。 また、 図 3 9の (b ) で 白表示の電流プログラムを行う場合は、 各画素の駆動用 トランジスタの 特性バラツキが発生していても、完全に黒表示状態のオフセッ ト電圧(各 駆動用 トランジスタの特性に応じて設定された電流が流れる開始電圧) から電流プログラムを行う。 したがって、 目標の電流値にプログラムさ れる時間が階調に応じて等しくなる。 そのため、 トランジスタ 1 1 aあ るいはトランジスタ 1 1 bの特性バラツキによる階調誤差がなく、 良好 な画像表示を実現できる。
図 3 9の ( b ) の電流プログラミング後、 図 3 9の ( c ) に図示する ように、 トランジスタ 1 1 c、 トランジスタ 1 1 dとオフし、 トランジ スタ 1 1 eをオンさせて、 駆動用 トランジスタ 1 1 bからのプログラム 電流 I w ( = I e ) を E L素子 1 5に流し、 E L素子 1 5を発光させる。 図 3 9の (c ) に関しても、 以前に説明をしたので詳細は省略する。 図 3 3、 図 3 9で説明した駆動方式 (リセッ ト駆動) は、 駆動用 トラ ンジスタ 1 1 aあるいはトランジスタ 1 1 b と E L素子 1 5間を切断 JP03/02535
111
(電流が流れない状態。 トランジスタ 1 1 eあるいはトランジスタ 1 1 dで行う) し、 かつ、 駆動用 トランジスタのドレイン (D ) 端子とゲー ト (G ) 端子 (もしくはソース (S ) 端子とゲート (G ) 端子、 さらに 一般的に表現すれば駆動用トランジスタのゲー ト (G ) 端子を含む 2端 子) 間をショートする第 1の動作と、 前記動作の後、 駆動用 トランジス タに電流(電圧)プログラムを行う第 2の動作とを実施するものである。 少なく とも第 2の動作は第 1 の動作後に行うものである。 なお、 第 1 の動作における駆動用 トランジスタ 1 1 aあるいはトランジスタ l i b と E L素子 1 5間を切断するという動作は、 必ずしも必須の条件ではな い。 もし、 第 1の動作における駆動用トランジスタ 1 1 aあるいはトラ ンジスタ 1 1 b と E L素子 1 5間を切断せずに、 駆動用 トランジスタの ドレイン (D ) 端子とゲート (G ) 端子間をショートする第 1の動作を 行っても多少のリセッ ト状態のバラツキが発生する程度で済む場合があ るからである。 これは、 作製したアレイのトランジスタ特性を検討して 決定する。
図 3 9のカレントミラーの画素構成は、 電流プログラム トランジスタ 1 1 aをリセッ トすることにより、 結果として駆動用 トランジスタ 1 1 bをリセッ トする駆動方法であった。
図 3 9のカレントミラーの画素構成では、 リセッ ト状態では、 必ずし も駆動用 トランジスタ 1 1 b と E L素子 1 5間を切断する必要はない。 したがって、 電流プログラム用 トランジスタ aのドレイン (D ) 端子と ゲート (G ) 端子 (もしくはソース (S ) 端子とゲート (G ) 端子、 さ らに一般的に表現すれば電流プログラム用 トランジスタのゲ一ト ( G ) 端子を含む 2端子、 あるいは駆動用 トランジスタのゲート (G ) 端子を 含む 2端子) 間をショートする第 1の動作と、 前記動作の後、 電流プロ グラム用 トランジスタに電流 (電圧) プログラムを行う第 2の動作とを PC蘭應 35
112 実施するものである。 そして、 少なく とも第 2の動作は第 1の動作後に 行うものである。
画像表示状態は (もし、 瞬時的な変化が観察できるのであれば) 、 ま ず、 電流プログラムを行われる画素行は、 リセッ ト状態 (黒表示状態) になり、所定 H後に電流プログラムが行われる。画面の上から下方向に、 黒表示の画素行が移動し、 この画素行が通りすぎた位置で画像が書き換 わっていく ように見えるはずである。
以上の実施例は、 電流プログラムの画素構成を中心として説明をした が、 本発明のリセッ ト駆動は電圧プログラムの画素構成にも適用するこ とができる。 図 4 3は電圧プログラムの画素構成におけるリセッ ト駆動 を実施するための本発明の画素構成 (パネル構成) の説明図である。
図 4 3の画素構成では、 駆動用 トランジスタ 1 1 aをリセッ ト動作さ せるためのトランジスタ 1 1 eが形成されている。 ゲート信号線 1 7 e にオン電圧が印加されることにより、 トランジスタ 1 1 eがオンし、 駆 動用トランジスタ 1 1 aのゲート (G ) 端子と ドレイン (D ) 端子間を ショートさせる。 また、 E L素子 1 5 と駆動用 トランジスタ 1 1 a との 電流経路を切断する トランジスタ 1 1 dが形成されている。 以下、 図 4 4を参照しながら、 電圧プログラムの画素構成における本発明のリセッ ト駆動方式について説明をする。
図 4 4の ( a ) に図示するように、 トランジスタ 1 1 b、 トランジス タ 1 1 dをオフ状態にし、 トランジスタ 1 1 eをオン状態にする。 駆動 用 トランジスタ 1 1 aのドレイン (D ) 端子とゲート (G ) 端子はショ ート状態となり、 図に示すように I b電流が流れる。 そのため、 トラン ジスタ 1 1 aのゲート (G ) 端子と ドレイン (D ) 端子とが同一電位と なり、 駆動用 トランジスタ 1 1 aはリセッ ト (電流を流さない状態) に なる。 なお、 トランジスタ 1 1 aをリセッ トする前に、 図 3 3あるいは 図 3 9で説明したように、 HD同期信号に同期して、 最初にトランジス タ l i dをオンさせ、 トランジスタ 1 1 eをオフさせて、 トランジスタ 1 1 aに電流を流しておく。 その後、図 4 4の (a ) の動作を実施する。 このトランジスタ l l a、 トランジスタ l i bのリセッ ト状態 (電流 を流さない状態) は、 図 4 1などで説明した電圧オフセッ トキャンセラ 方式のオフセッ ト電圧を保持した状態と等価である。 つまり、 図 4 4の ( a ) の状態では、 コンデンサ 1 9の端子間には、 オフセッ ト電圧 (リ セッ ト電圧) が保持されていることになる。 このリセッ ト電圧は駆動用 トランジスタ 1 1 aの特性に応じて異なる電圧値である。 つまり、 図 4 4の ( a ) の動作を実施することにより、 各画素のコンデンサ 1 9には 駆動用トランジスタ 1 1 aが電流を流さない (つまり、 黒表示電流 (ほ とんど 0に等しい) ) 状態が保持されることになるのである (電流が流 れ始める開始電圧にリセッ トされた) 。
なお、 電圧プログラムの画素構成においても、 電流プログラムの画素 構成と同様に、 図 4 4の ( a ) のリセッ トの実施時間を長くするほど、
1 b電流が流れ、 コンデンサ 1 9の端子電圧が小さくなる傾向がある。 したがって、 図 4 4の ( a ) の実施時間は固定値にする必要がある。 実 施時間は、 0. 211以上511 ( 5水平走査期間) 以下とすることが好ま しい。 さらには 0. 5 H以上 4 H以下にすることが好ましい。あるいは、
2 μ s e c以上 4 0 0 μ s e c以下とすることが好ましい。
また、 グート信号線 1 7 eは前段の画素行のゲート信号線 1 7 aと共 通にしておくことが好ましい。 つまり、 グート信号線 1 7 eと前段の画 素行のゲート信号線 1 7 a とをショート状態で形成する。 この構成を前 段ゲート制御方式と呼ぶ。 なお、 前段ゲート制御方式とは、 着目画素行 より少なく とも 1 H前以上に選択される画素行のゲート信号線波形を用 いるものである。 したがって、 1画素行前に限定されるものではない。 たとえば、 2画素行前のゲート信号線の信号波形を用いて着目画素の駆 動用トランジスタ 1 1 aのリセットを実施してもよレ、。
前段グート制御方式をさらに具体的に記載すれば以下のようになる。 着目する画素行が (N) 画素行とし、 そのゲート信号線がゲート信号線 1 7 e (N) 、 グート信号線 1 7 a (N) とする。 1 H前に選択される 前段の画素行は、 画素行が (N— 1) 画素行とし、 そのゲート信号線が グート信号線 1 7 e (N— 1) 、 ゲート信号線 1 7 a (N_ 1) とする。 また、 着目画素行の次の 1 H後に選択される画素行が (N+ 1) 画素行 とし、 そのゲート信号線がゲート信号線 1 7 e (N+ 1 ) 、 ゲート信号 線 1 7 a (N + 1 ) とする。
第 (N— 1 ) H期間では、 第 (N— 1 ) 画素行のゲート信号線 1 7 a (N- 1 ) にオン電圧が印加されると、 第 (N) 画素行のゲート信号線 1 7 e (N) にもオン電圧が印加される。 ゲート信号線 1 7 e (N) と 前段の画素行のゲート信号線 1 7 a (N— 1 ) とがショート状態で形成 されているからである。 したがって、 第 (N— 1) 画素行の画素のトラ ンジスタ l i b (N- 1 ) がオンし、 ソース信号線 1 8の電圧が駆動用 トランジスタ 1 1 a (N- 1 ) のグート (G) 端子に書き込まれる。 同 時に、 第 (N) 画素行の画素のトランジスタ 1 1 e (N) がオンし、 駆 動用トランジスタ 1 1 a (N) のゲート (G) 端子と ドレイン (D) 端 子間がショートされ、 駆動用トランジスタ 1 1 a (N) がリセッ トされ る。
第 (N— 1 ) H期間の次の第 (N) 期間では、 第 (N) 画素行のグー ト信号線 1 7 a (N) にオン電圧が印加されると、 第 (N+ 1) 画素行 のゲート信号線 1 7 e (N+ 1) にもオン電圧が印加される。 したがつ て、 第 (N) 画素行の画素のトランジスタ l i b (N) がオンし、 ソー ス信号線 1 8に印加されている電圧が駆動用トランジスタ 1 1 a (N) のゲート (G) 端子に書き込まれる。 同時に、 第 (N+ 1) 画素行の画 素の トランジスタ l i e (N+ 1) がオンし、 駆動用トランジスタ 1 1 a (N + 1 ) のゲート (G) 端子と ドレイン (D) 端子間がショートさ れ、 駆動用 トランジスタ 1 1 a (N+ 1) がリセッ トされる。
以下同様に、 第 (N) H期間の次の第 (N+ 1 ) 期間では、 第 (N +
1 )画素行のゲート信号線 1 7 a (N+ 1 )にオン電圧が印加されると、 第 (N+ 2) 画素行のゲート信号線 1 7 e (N+ 2) にもオン電圧が印 加される。 したがって、 第 (N+ 1 ) 画素行の画素のトランジスタ 1 1 b (N+ 1 ) がオンし、 ソース信号線 1 8に印加されている電圧が駆動 用トランジスタ 1 1 a (N+ 1) のゲート' (G) 端子に書き込まれる。 同時に、 第 (N + 2) 画素行の画素の トランジスタ l i e (N+ 2) が オンし、 駆動用 トランジスタ 1 1 a (N+ 2 ) のゲート (G) 端子と ド レイン (D) 端子間がショートされ、 駆動用 トランジスタ 1 1 a .(N +
2) がリセッ トされる。
以上の本発明の前段ゲート制御方式では、 1 H期間、 駆動用トランジ スタ 1 1 aはリセッ トされ、 その後、 電圧 (電流) プログラムが実施さ れる。
図 3 3の (a) も同様であるが、 図 44の (a) のリセッ ト状態と、 図 44の (b) の電圧プログラム状態とを同期をとつて行う場合は、 図 44の (a) のリセッ ト状態から、 図 44の (b) の電流プログラム状 態までの期間が固定値 (一定値) となるから問題はない (固定値にされ ている) 。 この期間が短いと駆動用 トランジスタ 1 1が完全にリセッ ト されない。 また、 あまりにも長いと駆動用トランジスタ 1 1 aが完全に オフ状態となり、 今度は電流をプログラムするのに長時間を要するよう になる。 また、 画面 1 2の輝度も低下する。
図 44の (a) を実施後、 図 44の (b) の状態にする。 図 44の (b) はトランジスタ 1 1 bをオンさせ、 トランジスタ 1 1 e、 トランジスタ 1 1 dをオフさせた状態である。 図 4 4の (b ) の状態は、 電圧プログ ラムを行っている状態である。 つまり、 ソース ドライバ回路 1 4からプ ログラム電圧を出力し、 このプログラム電圧を駆動用トランジスタ 1 1 aのゲート (G ) 端子に書き込む (駆動用トランジスタ 1 1 aのゲート ( G ) 端子の電位をコンデンサ 1 9に設定する) 。 なお、 電圧プロダラ ム方式の場合は、 電圧プログラム時にトランジスタ 1 1 dを必ずしもォ フさせる必要はない。 また、 図 1 3、 図 1 5などの N倍パルス駆動など と組み合わせること、 あるいは以上のような、 間欠 N / K倍パルス駆動 ( 1画面に点灯領域を複数設ける駆動方法である。 この駆動方法は、 ト ランジスタ 1 1 eをオンオフ動作させることにより容易に実現できる) ' を実施する必要がなければ、. トランジスタ 1 1 eが必要でない。 このこ とは以前に説明をしたので、 説明を省略する。
図 4 3の構成あるいは図 4 4の駆動方法で白表示の電圧プログラムを 行う場合は、 各画素の駆動用トランジスタの特性バラツキが発生してレ、 ても、 完全に黒表示状態のオフセッ ト電圧 (各駆動用トランジスタの特 性に応じて設定された電流が流れる開始電圧) から電圧プログラムを行 う。 したがって、 目標の電流値にプログラムされる時間が階調に応じて 等しくなる。 そのため、 トランジスタ 1 1 aの特性バラツキによる階調 誤差がなく、 良好な画像表示を実現できる。
図 4 4の (b ) の電流プログラミング後、 図 4 4の (c ) に図示する ように、 トランジスタ 1 1 bをオフし、 トランジスタ 1 1 dをオンさせ て、 駆動用トランジスタ 1 1 aからのプログラム電流を E L素子 1 5に 流し、 E L素子 1 5を発光させる。
以上のように、 図 4 3の電圧プログラムにおける本発明のリセット駆 動は、 まず、 H D同期信号に同期して、 最初にトランジスタ 1 1 dをォ ンさせ、 トランジスタ 1 1 eをオフさせて、 トランジスタ 1 1 aに電流 を流す第 1の動作と、 トランジスタ 1 1 a と E L素子 1 5間を切断し、 かつ、 駆動用 トランジスタ 1 1 aのドレイン (D ) 端子とゲート (G ) 端子 (もしくはソース (S ) 端子とゲート (G ) 端子、 さらに一般的に 表現すれば駆動用 トランジスタのゲート (G ) 端子を含む 2端子) 間を ショートする第 2の動作と、 前記動作の後、 駆動用 トランジスタ 1 1 a に電圧プログラムを行う第 3の動作を実施するものである。
以上の実施例では、 駆動用 トランジスタ素子 1 1 a (図 1の画素構成 の場合) から E L素子 1 5に流す電流を制御するのに、 トランジスタ 1 1 dをオンオフさせて行う。 トランジスタ 1 1 dをオンオフさせるため には、 ゲート信号線 1 7 bを走査する必要があり、 走査のためには、 シ フ トレジスタ回路 6 1 (ゲート ドライバ回路 1 2 ) が必要となる。 しか し、 シフ トレジスタ回路 6 1は規模が大きく、 ゲート信号線 1 7 bの制 御にシフ トレジスタ回路 6 1を用いたのでは狭額縁化できない。 図 4 0 で説明する方式は、 この課題を解決するものである。
なお、 本発明は、 主として図 1などに図示する電流プログラムの画素 構成を例示して説明をするが、 これに限定するものではなく、 図 3 8な どで説明した他の電流プログラム構成 (カレントミラーの画素構成) で あっても適用できることはいうまでもなレ、。 また、 ブロックでオンオフ する技術的概念は、 図 4 1などの電圧プログラムの画素構成であっても 適用できることは言うまでもない。 また、 本発明は、 E L素子 1 5に流 れる電流を間欠にする方式であるから、 図 5 0などで説明する逆バイァ ス電圧を印加する方式とも組み合わせることができることは言うまでも ない。 以上のように、 本発明は他の実施例と組み合わせて実施すること ができる。
図 4 0はブロック駆動方式の実施例である。 まず、 説明を容易にする ため、 ゲート ドライバ回路 1 2は基板 7 1に直接形成したか、 もしくは シリ コンチップのゲー ト ドライノ I C 1 2を基板 7 1に積載したとして 説明をする。 また、 ソース ドライバ回路 1 4およびソース信号線 1 8は 図面が煩雑になるため省略する。
図 4 0において、 グート信号線 1 7 aはゲート ドライバ回路 1 2と接 続されている。 一方、 各画素のゲート信号線 1 7 bは点灯制御線 4 0 1 と接続されている。 図 4 0では 4本のゲート信号線 1 7 bが 1つの点灯 制御線 40 1と接続されている。
なお、 4本のゲート信号線 1 7 bでプロックするというのはこれに限 定するものではなく、 それ以上であってもよいことは言うまでもない。 一般的に表示画面 5 0は少なく とも 5以上に分割することが好ましい。 さらに好ましくは、 1 0以上に分割することが好ましい。 さらには、 2 0以上に分割することが好ましい。 分割数が少ないと、 フリツ力が見え やすい。 あまりにも分割数が多いと、 点灯制御線 4 0 1の本数が多くな り、 点灯制御線 4 0 1のレイアウトが困難になる。
したがって、 Q C I F表示パネルの場合は、 垂直走査線の本数が 2 2 0本であるから、 少なく とも、 2 2 0/ 5 = 44本以上でプロック化す る必要があり、 好ましくは、 2 2 0/ 1 0 = 1 1以上でプロック化する 必要がある。 ただし、 奇数行と偶数行で 2つのブロック化を行った場合 は、 低フレームレー トでも比較的フリ ツ力の発生が少ないため、 2つの プロック化で十分の場合がある。
図 4 0の実施例では、 点灯制御線 4 0 1 a 4 0 1 b、 40 1 c、 4 O l d…… 4 0 1 nと順次、 オン電圧 (V g 1 ) を印加するか、 もしく はオフ電圧 (V g h) を印加し、 ブロックごとに E L素子 1 5に流れる 電流をオンオフさせる。
なお、 図 40の実施例では、 ゲート信号線 1 7 bと点灯制御線 4 0 1 とがクロスすることがない。 したがって、 ゲート信号線 1 7 bと点灯制 御線 40 1とのショート欠陥は発生しない。 また、 ゲート信号線 1 7 b と点灯制御線 40 1とが容量結合することがないため、 点灯制御線 40 1からゲート信号線 1 7 b側を見た時の容量付加が極めて小さい。 した がって、 点灯制御線 40 1を駆動しやすい。
グートドライバ回路 1 2にはゲート信号線 1 7 aが接続されている。 ゲート信号線 1 7 aにオン電圧を印加することにより、 画素行が選択さ れ、 選択された各画素のトランジスタ l i b、 1 1 cはオンして、 ソー ス信号線 1 8に印加された電流 (電圧) を各画素のコンデンサ 1 9にプ ログラムする。 一方、 ゲート信号線 1 7 bは各画素のトランジスタ 1 1 dのゲート (G) 端子と接続されている。 したがって、 点灯制御線 40 1にオン電圧 (V g 1 ) が印加されたとき、 駆動用トランジスタ 1 1 a と E L素子 1 5との電流経路を形成し、 逆にオフ電圧 (V g h) が印加 ざれた時は、 E L素子 1 5のアノード端子をオープンにする。
なお、点灯制御線 40 1に印加するオンオフ電圧の制御タイミングと、 ゲート ドライバ回路 1 2がゲート信号線 1 7 aに出力する画素行選択電 圧 (V g 1 ) のタイミングは 1水平走查クロック ( 1 H) に同期してい ることが好ましい。 しかし、 これに限定するものではない。
点灯制御線 40 1に印加する信号は単に、 E L素子 1 5への電流をォ ンオフさせるだけである。 また、 ソースドライバ回路 1 4が出力する画 像データと同期がとれている必要もない。 点灯制御線 40 1に印加する 信号は、 各画素 1 6のコンデンサ 1 9にプログラムされた電流を制御す るものだからである。 したがって、 必ずしも、 画素行の選択信号と同期 がとれている必要はない。 また、 同期する場合であってもクロックは 1 H信号に限定されるものではなく、 1Z2Hでも、 1Z4Hであっても よい。 図 38に図示したカレントミラーの画素構成の場合であっても、 ゲー ト信号線 1 7 bを点灯制御線 40 1に接続することにより、 トランジス タ 1 1 eをオンオフ制御できる。 したがって、 ブロック駆動を実現でき る。
なお、 図 3 2において、 ゲート信号線 1 7 aを点灯制御線 40 1に接 続し、 リセッ トを実施すれば、 プロック駆動を実現できる。 つまり、 本 発明のブロック駆動とは、 1つの制御線で、 複数の画素行を同時に非点 灯 (あるいは黒表示) とする駆動方法である。
以上の実施例は、 1画素行ごとに 1本の選択画素行を配置 (形成) す る構成であった。 本発明は、 これに限定するものではなく、 複数の画素 行で 1本の選択ゲート信号線を配置 (形成) してもよい。
図 4 1はその実施例である。 なお、 説明を容易にするため、 画素構成 は図 1の場合を主として例示して説明をする。 図 41では画素行の選択 ゲート信号線 1 7 aは 3つの画素 (1 6 R、 1 6 G、 1 6 B) を同時に 選択する。 Rの記号とは赤色の画素関連を意味し、 Gの記号とは緑色の 画素関連を意味し、 Bの記号とは青色の画素関連を意味するものとする。
したがって、 ゲート信号線 1 7 aの選択により、 画素 1 6 R、 画素 1 6 Gおよび画素 1 6 Bが同時に選択されデータ書き込み状態となる。 画 素 1 6 Rはソース信号線 1 8 Rからデータをコンデンサ 1 9 Rに書き込 み、 画素 1 6 Gはソース信号線 1 8 Gからデータをコンデンサ 1 9 Gに 書き込む。 画素 1 6 Bはソース信号線 1 8 Bからデータをコンデンサ 1 9 Bに書き込む。
画素 1 6 Rのトランジスタ 1 1 dはゲート信号線 1 7 b Rに接続され ている。 また、 画素 1 6 Gのトランジスタ l i dはゲート信号線 1 7 b Gに接続され、 画素 1 6 Bのトランジスタ l i dはゲート信号線 1 7 b Bに接続されている。 したがって、 画素 1 6 Rの E L素子 1 5 R、 画素 1 6 Gの E L素子 1 5 G、 画素 1 6 Bの E L素子 1 5 Bは別個にオンォ フ制御することができる。 つまり、 E L素子1 5 R、 £乙素子1 5 0、 E L素子 1 5 Bはそれぞれのゲート信号線 1 7 b R、 1 7 b G、 1 7 b Bを制御することにより、点灯時間、点灯周期を個別に制御可能である。 この動作を実現するためには、 図 6の構成において、 ゲート信号線 1 7 aを走査するシフトレジスタ回路 6 1と、 ゲート信号線 1 7 b Rを走 查するシフトレジスタ回路 6 1 と、 ゲート信号線 1 7 b Gを走査するシ フ トレジスタ回路 6 1 と、 ゲート信号線 1 7 b Bを走査するシフ トレジ スタ回路 6 1の 4つを形成 (配置) することが適切である。
なお、 ソース信号線 1 8に所定電流の N倍の電流を流し、 E L素子 1 5に所定電流の N倍の電流を 1 / Nの期間流すとしたが、 実用上はこれ を実現できない。 実際にはゲート信号線 1 7に印加した信号パルスがコ ンデンサ 1 9に突き抜け、 コンデンサ 1 9に所望の電圧値 (電流値) を 設定できないからである。一般的にコンデンサ 1 9には所望の電圧値(電 流値) よりも低い電圧値 (電流値) が設定される。 たとえば、 1 0倍の 電流値を設定するように駆動しても、 5倍程度の電流しかコンデンサ 1 9には設定されない。 たとえば、 N = 1 0としても実際に E L素子 1 5 に流れる電流は N = 5の場合と同一となる。 したがって、 本発明は N倍 の電流値を設定し、 N倍に比例したあるいは対応する電流を E L素子 1 5に流れるように駆動する方法である。 もしくは、 所望値よりも大きい 電流を E L素子 1 5にパルス状に印加する駆動方法である。
また、 所望値より電流 (そのまま、 E L素子 1 5に連続して電流を流 すと所望輝度よりも高くなるような電流) を駆動用トランジスタ 1 1 a (図 1を例示する場合) に電流 (電圧) プログラムを行い、 E L素子 1 5に流れる電流を間欠にすることにより、 所望の E L素子の発光輝度を 得るものである。 ' なお、 このコンデンサ 1 9への突き抜けによる補償回路は、 ソースド ライバ回路 1 4内に導入する。 この事項については後ほど説明をする。 また、 図 1などのスィツチングトランジスタ 1 1 b、 1 1 cなどは N チャンネルで形成することが好ましい。 コンデンサ 1 9への突き抜け電 圧が低減するからである。 また、 コンデンサ 1 9のオフリークも減少す るから、 1 0 H z以下の低いフレームレートにも適用できるようになる。 また、 画素構成によっては、 突き抜け電圧が E L素子 1 5に流れる電 流を増加させる方向に作用する場合は、 白ピーク電流が増加し、 画像表 示のコントラス ト感が增加する。 したがって、 良好な画像表示を実現で きる。
逆に、 図 1のスイッチングトランジスタ 1 1 b、 1 1 cを Pチャンネ ルにすることにより突き抜けを発生させて、 より黒表示を良好にする方 法も有効である。 Pチャンネルトランジスタ 1 1 bがオフするときには V g h電圧となる。 そのため、 コンデンサ 1 9の端子電圧が V d d側に 少しシフトする。 そのため、 トランジスタ 1 1 aのゲート (G ) 端子電 圧は上昇し、 より黒表示となる。 また、 第 1階調表示とする電流値を大 きくすることができるから (階調 1までに一定のベース電流を流すこと ができる) 、 電流プログラム方式で書き込み電流不足を軽減できる。 以下、図面を参照しながら本発明の他の駆動方式について説明をする。 図 1 7 4は本発明のシーケンス駆動を実施するための表示パネルの説明 図である。 ソースドライバ回路 1 4は接続端子 7 6 1に R、 G、 Bデー タを切り替えて出力する。 したがって、 ソースドライバ回路 1 4の出力 端子数は図 4 8などの場合に比較して 1 / 3の出力端子数ですむ。
ソースドライバ回路 1 4から接続端子 7 6 1に出力する信号は、 出力 切り替え回路 1 7 4 1のよ り ソース信号線 1 8 R、 1 8 G、 1 8 Bに振 り分けられる。 出力切り替え回路 1 7 4 1はポリシリコン技術で基板 7 1に直接形成する。 また、 出力切り替え回路 1 7 4 1はシリ コンチップ で形成し、 C O G技術で基板 7 1に実装してもよい。 また、 出力切り替 え回路 1 7 4 1は出力切り替え回路 1 7 4 1をソースドライバ回路 1 4 の回路として、 ソースドライバ回路 1 4に内蔵させてもよレ、。
切り替えスィッチ 1 7 4 2が R端子に接続されている時は、 ソース ド ライパ回路 1 4からの出力信号は、 ソース信号線 1 8 Rに印加される。 切り替えスィ ッチ 1 7 4 2が G端子に接続されている時は、 ソースドラ, ィバ回路 1 4からの出力信号は、 ソース信号線 1 8 Gに印加される。 切 り替えスィッチ 1 7 4 2が B端子に接続されている時は、 ソースドライ バ回路 1 4からの出力信号は、 ソース信号線 1 8 Bに印加される。
なお、 図 1 7 5の構成では、 切り替えスィツチ 1 7 4 2が R端子に接 続されている時は、 切り替えスィツチの G端子および B端子はオープン である。 したがって、 ソース信号線 1 8 Gおよび 1 8 Bに入力される電 流は O Aである。 したがって、 ソース信号線 1 8 Gおよび 1 8 Bに接続 された画素 1 6は黒表示となる。
切り替えスィ ッチ 1 7 4 2が G端子に接続されている時は、 切り替え スィッチの R端子および B端子はオープンである。 したがって、 ソース 信号線 1 8 Rおよび 1 8 Bに入力される電流は 0 Aである。したがって、 ソース信号線 1 8 Rおよび 1 8 Bに接続された画素 1 6は黒表示となる。 なお、 図 1 7 5の構成では、 切り替えスィツチ 1 7 4 2が B端子に接 続されている時は、 切り替えスィツチの R端子および G端子はオープン である。 したがって、 ソース信号線 1 8 Rおよび 1 8 Gに入力される電 流は O Aである。 したがって、 ソース信号線 1 8 Rおよび 1 8 Gに接続 された画素 1 6は黒表示となる。
基本的には、 1 フレームが 3フィールドで構成される場合、 第 1 フィ ールドで、表示画面 5 0の画素 1 6に順次 R画像データが書き込まれる。 第 2フィールドでは、 表示画面 5 0の画素 1 6に順次 G画像データが書 き込まれる。 また、 第 3フィールドでは、 表示画面 5 0の画素 1 6に順 次 B画像が書き込まれる。
以上のように、 フィールドごとに Rデータ→Gデータ→Bデータ→R データ→ が順次書き換えられシーケンス駆動が実現され る。 図 1のようにスイッチングトランジスタ 1 1 dをオンオフさせて、 N倍パルス駆動を実現することなどは、 図 5、 図 1 3、 図 1 6などで説 明をした。 これらの駆動方法をシーケンス駆動と組み合わせることがで きることは言うまでもない。
また、 先に説明した実施例では、 R画素 1 6に画像データを書き込む 時は、 G画素および B画素には黒データを書き込むとした。 G画素 1 6 に画像データを書き込む時は、 R画素および B画素には黒データを書き 込むとした。 B画素 1 6に画像データを書き込む時は、 R画素おょぴ G 画素には黒データを書き込むとした。 本発明はこれに限定するものでは ない。
たとえば、 R画素 1 6に画像データを書き込む時は、 G画素および B 画素の画像データは前フィールドで書き換えられた画像データを保持す るようにしてもよい。 このよ うに駆動すれば画面 5 0輝度を明るくする ことができる。 G画素 1 6に画像データを書き込む時は、 R画素および B画素の画像データは前フィールドで書き換えられた画像データを保持 するようにする。 B画素 1 6に画像データを書き込む時は、 G画素およ ぴ R画素の画像データは前フィールドで書き換えられた画像データを保 持する。
以上のように、 書き換えている色画素以外の画素の画像データを保持 するには、 R G B画素でゲート信号線 1 7 aを独立に制御できるように すればよい。 たとえば、 図 1 7 4に図示するように、 ゲート信号線 1 7 a Rは、 R画素のトランジスタ 1 1 b、 トランジスタ 1 1 cのオンオフ を制御する信号線とする。 また、 ゲート信号線 1 7 a Gは、 G画素のト ランジスタ 1 1 b、 トランジスタ 1 1 cのオンォフを制御する信号線と する。 ゲート信号線 1 7 a Bは、 B画素のトランジスタ 1 1 b、 トラン ジスタ 1 1 cのオンオフを制御する信号線とする。 一方、 ゲート信号線 1 7 13は1 画素、 G画素、 B画素のトランジスタ 1 1 dを共通でオンォ フさせる信号線とする。
以上のように構成すれば、 ソースドライバ回路 1 4が Rの画像データ を出力し、 切り替えスィッチ 1 7 4 2が R接点に切り替わっているとき は、 ゲート信号線 1 7 a Rにオン電圧を印加し、 ゲート信号線 a Gとゲ ート信号線 a Bとにオフ電圧を印加することができる。 したがって、 R の画像データを R画素 1 6に書き込み、 G画素 1 6および B画素 1 6は 前にフィールドの画像データを保持したままにできる。
第 2ブイールドでソースドライバ回路 1 4が Gの画像データを出力し. 切り替えスィッチ 1 7 4 2が G接点に切り替わっているときは、 ゲート 信号線 1 7 a Gにオン電圧を印加し、 ゲート信号線 a Rとグート信号線 a Bとにオフ電圧を印加することができる。 したがって、 Gの画像デー タを G画素 1 6に書き込み、 R画素 1 6および B画素 1 6は前にフィー ルドの画像データを保持したままにできる。
第 3フィールドでソースドライバ回路 1 4が Bの画像データを出力し- 切り替えスィッチ 1 7 4 2が B接点に切り替わっているときは、 ゲート 信号線 1 7 a Bにオン電圧を印加し、 ゲート信号線 a Rとグート信号線 a Gとにオフ電圧を印加することができる。 したがって、 Bの画像デー タを B画素 1 6に書き込み、 R画素 1 6および G画素 1 6は前にフィー ルドの画像データを保持したままにできる。
図 1 7 4の実施例では、 R G Bごとに画素 1 6のトランジスタ l i b をオンオフさせるグート信号線 1 7 aを形成あるいは配置するとした。 しかし、 本発明はこれに限定されるものではない。 たとえば、 図 1 75 に図示するように、 RGBの画素 1 6に共通のゲート信号線 1 7 aを形 成または配置する構成であってもよい。
図 1 74などの構成において、 切り替えスィッチ 1 74 2が Rのソー ス信号線を選択しているときは、 Gのソース信号線と Bのソース信号線 はオープンになるとして説明をした。 しかし、 オープン状態は電気的に はフローティング状態であり、 好ましいことではない。
図 1 7 5は、 このフローティング状態をなくすために対策を行った構 成である。 出力切り替え回路 1 74 1の切り替えスィッチ 1 742の a 端子は V a a電圧 (黒表示となる電圧) に接続されている。 b端子はソ ース ドライバ回路 14の出力端子と接続されている。 切り替えスィッチ 1 74 2は RGBそれぞれに設けられている。
図 1 7 5の状態では、 切り替えスィツチ 1 742 Rは V a a端子に接 続されている。 したがって、 ソース信号線 1 8 Rには、 V a a電圧 (黒 電圧) が印加されている。 切り替えスィッチ 1 74 2 Gは V a a端子に 接続されている。 したがって、 ソース信号線 1 8 Gには、 V a a電圧(黒 電圧) が印加されている。 切り替えスィッチ 1 742 Bはソース ドライ バ回路 1 4の出力端子に接続されている。 したがって、 ソース信号線 1 8 Bには、 Bの映像信号が印加されている。
以上の状態では、 B画素の書き換え状態であり、 R画素と G画素には 黒表示電圧が印加される。 以上のように切り替えスィツチ 1 74 2を制 御することにより、 画素 1 6の画像は書き換えられる。 なお、 グート信 号線 1 7 bの制御などに関しては以前説明した実施例と同様であるので 説明を省略する。
以上の実施例では、 第 1フィールドで R画素 1 6を書き換え、 第 2フ ィールドで G画素 1 6を書き換え、 第 3 フィールドで B画素 1 6を書き 換えるとした。 つまり、 1フィールドごとに書き換えられる画素の色が 変化する。本発明はこれに限定されるものではない。 1水平走査期間( 1 H ) ごとに書き換える画素の色を変化させてもよい。 たとえば、 1 H目 に R画素を書き換え、 2 H番目に G画素を書き換え、 3 H番目に B画素 を書き換え、 4 H番目に R画素を書き換え、 と駆動する方 法である。 もちろん、 2 H以上の複数水平走査期間ごとに書き換える画 素の色を変化させてもよいし、 1 / 3フィールドごとに書き換える画素 の色を変化させてもよい。
図 1 7 6は 1 Hごとに書き換える画素の色を変化させた実施例である。 なお、 図 1 7 6から図 1 7 8において、 斜線でしめした画素 1 6は、 画 素を書き換えずに前ブイールドの画像デ一タを保持していること、 もし くは、 黒表示にされていることを示している。 もちろん、 画素を黒表示 したり、前フィールドのデータを保持したりと繰り返し実施してもよい。 なお、 図 1 7 4から図 1 7 8の駆動方式において、 図 1 3などの N倍 パルス駆動や M行同時駆動を実施してもよいことは言うまでもない。 図 1 7 4から図 1 7 8などは画素 1 6の書き込み状態を説明している。 E L素子 1 5の点灯制御は説明しないが、 以前あるいは以降に説明する実 施例を組み合わせることができることは言うまでもない。
また、 1 フレームは 3フィールドで構成されることに限定されるもの ではない。 2ブイ一ノレ ドでもよいし、 4フィーノレ ド以上でもよい。 1 フ レームが 2フィールドで、 R G Bの 3原色の場合は、第 1 フィールドで、 Rと G画素を書き換え、 第 2フィールドで B画素を書き換えるという実 施例が例示される。 また、 1 フレームが 4フィールドで、 R G Bの 3原 色の場合は、 第 1 フィールドで、 R画素を書き換え、 第 2フィールドで G画素を書き換え、 第 3フィールドと第 4フィールドで B画素を書き換 えるという実施例が例示される。 これらのシーケンスは、 R G Bの E L 素子 1 5の発光効率を考慮して検討することにより効率よくホワイ トパ ランスをとることができる。
以上の実施例では、 第 1フィールドで R画素 1 6を書き換え、 第 2フ ィールドで G画素 1 6を書き換え、 第 3フィールドで B画素 1 6を書き 換えるとした。 つまり、 1フィールドごとに書き換えられる画素の色が 変化する。
図 1 7 6の実施例では、第 1フィールドの 1 H目に R画素を書き換え、 2 H番目に G画素を書き換え、 3 H番目に B画素を書き換え、 4 H番目 に R画素を書き換え、 と駆動する方法である。 もちろん、
2 H以上の複数水平走査期間ごとに書き換える画素の色を変化させても よいし、 1 / 3フィールドごとに書き換える画素の色を変化させてもよ い。
図 1 7 6の実施例では、第 1フィールドの 1 H目に R画素を書き換え、 2 H番目に G画素を書き換え、 3 H番目に B画素を書き換え、 4 H番目 に R画素を書き換える。 第 2フィールドの 1 H目に G画素を書き換え、 2 H番目に B画素を書き換え、 3 H番目に R画素を書き換え、 4 H番目 に G画素を書き換える。 第 3フィールドの 1 H目に B画素を書き換え、 2 H番目に R画素を書き換え、 3 H番目に G画素を書き換え、 4 H番目 に B画素を書き換える。
以上のように、 各フィールドで R、 G、 B画素を任意にあるいは所定 の規則性を持って書き換えることにより、 R、 G、 Bのカラーセパレー シヨンを防止することができる。 また、 フリツ力の発生も抑制できる。 図 1 7 7では、 1 Hごとに書き換えられる画素 1 6の色数は複数とな つている。 図 1 7 6では、 第 1フィールドにおいて、 1 H番目は書き換 えられる画素 1 6は R画素であり、 2 H番目は書き換えられる画素 1 6 は G画素である。 また、 3 H番目は書き換えられる画素 1 6は B画素で あり、 4H番目は書き換えられる画素 1 6は R画素である。
図 1 77では、 1 Hごとに、 書き換える画素の色位置を異ならせてい る。 各フィールドで R、 G、 B画素を異ならせ (所定の規則性を持って いてもよいことは言うまでもない) 、 順次書き換えることにより、 R、 G、 Bのカラーセパレーシヨンを防止することができる。 また、 フ.リ ツ 力の発生も抑制できる。
なお、図 1 7 7の実施例においても、各絵素(RGB画素の組) では、 RGBの点灯時間あるいは発光強度を一致させる。 このことは、 図 1 7 5、 図 1 76などの実施例においても当然実施することは言うまでもな レ、。 色ムラになるからである。
図 1 7 7のように、 1 Hごとに書き換える画素の色数 (図 1 7 7の第 1フィールドの 1 H番目は、 R、 G、 Bの 3色が書き換えられている) を複数にするのは、 図 1 74において、 ソースドライバ回路 14が各出 力端子に任意 (一定の規則性があってもよい) の色の映像信号を出力で きるように構成し、 切り替えスィツチ 1 74 2が接点 R、 G、 Bを任意 (一定の規則性があってもよい) に接続できるように構成すればよい。 図 1 7 8の実施例の表示パネルでは、 R G Bの 3原色に加えて、 W (白) の画素 1 6 Wを有している。 画素 1 6 Wを形成または配置することによ り、色ピーク輝度を良好に実現できる。また、高輝度表示を実現できる。 図 1 78の ( a) は 1画素行に、 R、 G、 B、 W画素 1 6を形成した実 施例である。 図 1 78の (b) は、 1画素行ごとに、 RGBWの画素 1 6を配置した構成である。
図 1 78の駆動方法においても、 図 1 76、 図 1 7 7などの駆動方式 を実施できることは言うまでもない。 また、 N倍パルス駆動や、 M画素 行同時駆動などを'実施できることは言うまでもない。 これらの事項は、 当業者であれば本明細書により容易に具現化できるので説明を省略する。 なお、 本発明は説明を容易にするため、 本発明の表示パネルは R GB の 3原色を有するとして説明しているが、これに限定するものではない。 RGBに加えて、 シアン、 イェロー、 マゼンダを加えても良いし、 R、 G、 Bのいずれかの単色、 R、 G、 Bのいずれかの 2色を用いた表示パ ネノレであってもよい。
また、 以上のシーケンス駆動方式では、 フィールドごとに RGBを操 作するとしてが、 本発明はこれに限定されるものではないことは言うま でもない。 また、 図 1 74から図 1 78の実施例は、 画素 1 6に画像デ ータを書き込む方法について説明したものである。 図 1などのトランジ スタ 1 1 dを操作し、 E L素子 1 5に電流を流して画像を表示する方式 を説明したものではない (もちろん、 関連している) 。 E L素子 1 5に 流れる電流は、 図 1の画素構成では、 トランジスタ 1 1 dを制御するこ とにより行う。 .
また、 図 1 7 6、 図 1 7 7などの駆動方法では、 トランジスタ l i d (図 1の場合) を制御することにより、 RGB画像を順次表示すること ができる。 たとえば、 図 1 7 9の ( a ) は 1フレーム ( 1フィールド) 期間に R表示領域 53 R、 G表示領域 5 3 G、 B表示領域 5 3 Bを画面 の上から下方向 (下方向から上方向でもよい) に走査する。 RGBの表 示領域以外の領域は非表示領域 5 2とする。 つまり、 間欠駆動を実施す る。 ' 図 1 7 9の (b) は 1フィールド (1フレーム) 期間に RGB表示領 域 5 3を複数発生するように実施した実施例である。 この駆動方法は、 図 1 6の駆動方法と類似である。 したがって、 説明を必要としないであ ろう。 図 1 7 9の (b) に表示領域 5 3を複数に分割することにより、 フリッ力の発生はより低フレームレートでもなくなる。 図 1 80の (a) は、 R G Bの表示領域 5 3で表示領域 53の面積を 異ならせたものである (表示領域 5 3の面積は点灯期間に比例すること は言うまでもなレ、) 。 図 1 8 0の ( a ) では、 R表示領域 53 Rと G表 示領域' 53 Gと面積を同一にしている。 G表示領域 5 3 Gより B表示領 域 5 3 Bの面積を大きく している。 有機 E L表示パネルでは、 Bの発光 効率が悪い場合が多い。 図 1 80の (a ) のように B表示領域 53 Bを 他の色の表示領域 5 3よりも大きくすることにより、 効率よくホワイ ト パランスをとることができるようになる。
図 1 80の (b) は、 1フィールド (フレーム) 期間で、 B表示期間 53 Bが複数 (5 3 B 1、 5 3 B 2 ) となるようにした実施例である。 図 1 80の(a)は 1つの B表示領域 5 3 Bを変化させる方法であった。 変化させることによりホワイ トパランスを良好に調整できるようにする。 図 1 80の (b) は、 同一面積の B表示領域 5 3 Bを複数表示させるこ とにより、 ホワイ トパランスを良好にする。
本発明の駆動方式は図 1 80の (a) と図 1 80の ( b ) のいずれに 限定するものではない。 R、 G、 Bの表示領域 5 3を発生し、 また、 間 欠表示することにより、 結果として動画ボケを対策し、 画素 1 6への書 き込み不足を改善することを目的としている。 なお、 図 1 6の駆動方法 では、 R、 G、 Bが独立の表示領域 53は発生しない。 RGBが同時に 表示される (W表示領域 5 3が表示されると表現すべきである)。なお、 図 1 8 0の (a ) と図 1 8 0の (b) とは組み合わせてもよいことはい うまでもない。 たとえば、 図 1 80の (a) の RGBの表示面積 5 3を 変化し、 かつ図 1 8 0の (b) の RGBの表示領域 5 3を複数発生させ る駆動方法の実施である。
なお、 図 1 7 9から図 1 80の駆動方式は、 図 1 74から図 1 7 8の 本発明の駆動方式に限定されるものではない。 図 4 1のように、 RGB ごとに E L素子 1 5 (E L素子 1 5 R、 EL素子 1 5 G、 E L素子 1 5 B) に流れる電流を制御できる構成あれば、 図 1 79、 図 1 80の駆動 方式を容易に実施できることは言うでもないであろう。 グート信号線 1 7 b Rにオンオフ電圧を印加することにより、 R画素 1 6 Rをオンオフ 制御することができる。 ゲート信号線 1 7 b Gにオンオフ電圧を印加す ることにより、 G画素 1 6 Gをオンオフ制御することができる。 ゲート 信号線 1 7 b Bにオンオフ電圧を印加することにより、 B画素 1 6 Bを オンオフ制御することができる。
また、 以上の駆動を実現するためには、 図 1 8 1に図示するように、 ゲート信号線 1 7 b Rを制御するゲート ドライバ回路 1 2 b R、 ゲート 信号線 1 7 b Gを制御するグート ドライバ回路 1 2 b G、 グート信号線 1 7 b Bを制御するゲートドライバ回路 1 2 b Bを形成または配置すれ ばよレヽ。 図 1 8 1のゲー トドライバ 1 2 b R、 1 2 b G、 1 2 b Bを図 6などで説明した方法で駆動することにより、 図 1 79、 図 1 80の駆 動方法を実現できる。 もちろん、 図 1 8 1の表示パネルの構成で、 図 1 6の駆動方法なども実現できることは言うまでもない。
また、 図 1 74から図 1 7 7の構成で、 画像データを書き換える画素 1 6以外の画素 1 6に、 黒画像データを書き換える方式であれば、 E L 素子 1 5 Rを制御するグート信号線 1 7 b R、 E L素子 1 5 Gを制御す るゲート信号線 1 7 b G、 E L素子 1 5 Bを制御するゲート信号線 b B が分離されておらず、 R G B画素に共通のゲート信号線 1 7 bであって も、図 1 7 9、図 1 8 0の駆動方式を実現できることは言うまでもない。 図 1 5、 図 1 8、 図 2 1などでは、 グート信号線 1 7 b (E L側選択 信号線) は 1水平走査期間 (1 H) を単位として、 オン電圧 (V g 1 ) 、 オフ電圧 (V g h) を印加するとして説明をした。 しかし、 E L素子 1 5の発光量は、 流す電流が定電流の時、 流す時間に比例する。 したがつ 253S
133 て、 流す時間は 1 H単位に限定する必要はない。
図 1 94は、 1 /4 d u t y駆動である。 4H期間に 1 H期間の間、 ゲート信号線 1 7 b (E L側選択信号線) にオン電圧が印加され、 水平 同期信号 (HD) に同期してオン電圧が印加されている位置が走査され る。 したがって、 オン時間は 1 H単位である。
しかし、 本発明はこれに限定するものではなく、 図 1 9 7に図示する ように 1 H未満 (図 1 9 7は 1/2 H) としてもよく、 また、 1 H以下 としてもよレ、。 つまり、 1 H単位に限定されるものではなく、 1 H単位 以外の発生も容易である。 ゲート ドライバ回路 1 2 b (ゲート信号線 1 7 bを制御する回路である) の出力段に形成または配置された O EV 2 回路を用いればよい。
アウトプットィネーブル (OEV) の概念を導入するため、 以下のよ うに規定する。 OEV制御を行うことにより、 1水平走査期間 ( 1 H) 以内のゲート信号線 1 7 a、 1 7 bにオンオフ電圧 (V g 1電圧、 V g h電圧) を画素 1 6に印加できるようになる。
説明を,容易にするため、 本発明の表示パネルでは、 電流プログラムを 行う画素行を選択するゲート信号線 1 7 a (図 1の場合) であるとして 説明をする。 また、 ゲート信号線 1 7 aを制御するゲート ドライバ回路 1 2 aの出力を WR側選択信号線と呼ぶ。 E L素子 1 5を選択するゲー ト信号線 1 7 b (図 1の場合) であるとして説明をする。 また、 ゲート 信号線 1 7 bを制御するグートドライバ回路 1 2 bの出力を E L側選択 信号線と呼ぶ。
ゲート ドライバ回路 1 2は、 スタートパルスが入力され、 入力された スタートパルスが保持データとして順次シフトレジスタ内をシフトする。 ゲートドライバ回路 1 2 aのシフトレジスタ内の保持データにより、 W R側選択信号線に出力される電圧がオン電圧 (V g 1 ) かオフ電圧 (V g h) かが決定される。 さらに、 ゲート ドライバ回路 1 2 aの出力段に は、 強制的に出力をオフにする OEV 1回路 (図示せず) が形成または 配置されている。 O E V 1回路が Lレベルの時には、 ゲート ドライバ回 路 1 2 aの出力である WR側選択信号をそのままゲート信号線 1 7 aに 出力する。 以上の関係をロジック的に図示すれば、 図 2 24の (a) の 関係となる (OR回路である) 。 なお、 オン電圧をロジックレベルの L
(0) とし、 オフ電圧をロジック電圧の H ( 1 ) としている。
つまり、ゲート ドライバ回路 1 2 aがオフ電圧を出力している場合は、 ゲート信号線 1 7 aにオフ電圧が印加される。 ゲート ドライバ回路 1 2 aがオン電圧 (ロジックでは Lレベル) を出力している場合は、 OR回 路で〇E V 1回路の出力と ORが取られてゲート信号線 1 7 aに出力さ れる。 つまり、 OEV 1回路は、 Hレベルの時、 ゲート ドライバ信号線 1 7 aに出力する電圧をオフ電圧 (V g h) にする (図 2 24のタイミ ングチャートの例を参照のこと) 。
ゲート ドライバ回路 1 2 bのシフトレジスタ内の保持データにより、 ゲート信号線 1 7 b (E L側選択信号線) に出力される電圧がオン電圧
(V g 1 ) かオフ電圧 (V g h) かが決定される。 さらに、 ゲート ドラ ィバ回路 1 2 bの出力段には、 強制的に出力をオフにする OEV 2回路
(図示せず) が形成または配置されている。 OEV 2回路が Lレベルの 時には、 ゲート ドライバ回路 1 2 bの出力をそのままゲート信号線 1 7 bに出力する。 以上の関係をロジック的に図示すれば、 図 1 1 6の (a ) の関係となる。 なお、 オン電圧をロジックレベルの L (0) とし、 オフ 電圧をロジック電圧の H ( 1 ) としている。
つまり、ゲート ドライバ回路 1 2 bがオフ電圧を出力している場合(E L側選択信号はオフ電圧) は、 ゲート信号線 1 7 bにオフ電圧が印加さ れる。 ゲート ドライバ回路 1 2 bがオン電圧 (ロジックでは Lレベル) を出力している場合は、 OR回路で OE V 2回路の出力と ORが取られ てゲート信号線 1 7 bに出力される。 つまり、 OEV 2回路は、 入力信 号が Hレベルの時、 ゲート ドライバ信号線 1 7 bに出力する電圧をオフ 電圧 (V g h) にする。 したがって、 OE V 2回路のより E L側選択信 号がオン電圧出力状態であっても、 強制的にゲート信号線 1 7 bに出力 される信号はオフ電圧 (V g h) になる。 なお、 OEV 2回路の入力が Lであれば、 E L側選択信号がスルーでゲート信号線 1 7 bに出力され る (図 224のタイミングチャートの例を参照のこと) 。
なお、 OEV 2の制御により、 画面輝度を調整する。 画面輝度により 変化できる明るさの許容範囲がある。 図 2 2 3は許容変化 (%) と画面 輝度 (n t ) の関係を図示したものである。 図 2 23でわかるように、 比較的暗い画像で許容変化量が小さい。 したがって、 OEV 2による制 御あるいは d u t y比制御による画面 5 0の輝度調整は、 画面 50輝度 を考慮して制御する。 制御による許容変化は画面が明るい時よりも暗い 時を短くする。
図 1 9 5は、 ゲート信号線 1 7 b (E L側選択信号線) のオン時間は 1 Hを単位としていない。 奇数画素行のゲート信号線 1 7 b (E L側選 択信号線) は 1 H弱の期間オン電圧が印加される。 偶数画素行のゲート 信号線 1 7 b (E L側選択信号線) は、 極短い期間オン電圧が印加され る。 また、 奇数画素行のゲート信号線 1 7 b (E L側選択信号線) に印 加されるオン電圧時間 T 1 と偶数画素行のゲート信号線 1 7 b (E L側 選択信号線) に印加されるオン電圧時間 T 2を加えた時間を 1 H期間と なるようにしている。 図 1 9 5を第 1フィールドの状態とする。
第 1フィールドの次の第 2ブイールドでは、 偶数画素行のグート信号 線 1 7 b (E L側選択信号線) は 1 H弱の期間オン電圧が印加される。 奇数画素行のゲート信号線 1 7 b (E L側選択信号線) は、 極短い期間 オン電圧が印加される。 また、 偶数画素行のゲート信号線 1 7 b (E L 側選択信号線) に印加されるオン電圧時間 T 1と奇数画素行のゲート信 号線 1 7 b (E L側選択信号線) に印加されるオン電圧時間 T 2を加え た時間を 1 H期間となるようにしている。
以上のように、 複数画素行でのゲート信号線 1 7 b (E L側選択信号 線) に印加するオン時間の和を一定となるようにし、 また、 複数ブイ一 ルドで各画素行の E L素子 1 5の点灯時間を一定となるようにしてもよ レ、。
図 1 9 6は、 ゲート信号線 1 7 b (E L側選択信号線) のオン時間を 1. 5 Hをしている。 また、 A点におけるゲート信号線 1 7 b (E L側 選択信号線) の立ち上り と立下りが重なるようにしている。 ゲート信号 線 1 7 b (E L側選択信号線) とソース信号線 1 8とはカップリングし ている。 そのため、 ゲート信号線 1 7 b (E L側選択信号線) の波形が 変化すると波形の変化がソース信号線 1 8に突き抜ける。 この突き抜け によりソース信号線 1 8に電位変動が発生すると電流 (電圧) プロダラ ムの精度が低下し、 駆動用トランジスタ 1 1 aの特性ムラが表示される ようになる。
図 1 96において、 A点において、 ゲート信号線 1 7 B (E L側選択 信号線) (1) はオン電圧 (V g l ) 印加状態からオフ電圧 (V g h) 印加状態に変化する。 ゲート信号線 1 7 B (E L側選択信号線) (2) はオフ電圧 (V g h) 印加状態からオン電圧 (V g l ) 印加状態に変化 する。 したがって、 A点では、 ゲート信号線 1 7 B (E L側選択信号線) (1) の信号波形とゲート信号線 1 7 B (E L側選択信号線) (2) の 信号波形が打ち消しあう。 したがって、 ソース信号線 1 8とゲート信号 線 1 7 B (E L側選択信号線) とがカップリングしていても、 ゲート信 号線 1 7 B (E L側選択信号線) の波形変化がソース信号線 1 8に突き 抜けることはない。 そのため、 良好な電流 (電圧) プログラム精度を得 ることができ、 均一な画像表示を実現できる。
なお、 図 1 9 6は、 オン時間が 1. 5 Hの実施例であった。 しかし、 本発明はこれに限定するものではなく、 図 1 9 8に図示するように、 ォ ン電圧の印加時間を 1 H以下としてもよいことは言うまでもない。
ゲート信号線 1 7 B (E L側選択信号線) にオン電圧を印加する期間 を調整することにより、 表示画面 50の輝度をリユアに調整することが できる。 これは O E V 2回路を制御することにより容易に実現できる。 たとえば、 図 1 9 9では、 図 1 9 9の (a) よりも図 1 9 9の (b) の 方が表示輝度は低くなる。また、図 1 9 9の (b) よりも図 1 9 9の (c ) の方が表示輝度は低くなる。
また、 図 200に図示するように、 1 H期間にオン電圧を印加する期 間とオフ電圧を印加する期間の組を複数回設けてもよい。 図 20 0の (a ) は 6回設けた実施例である。 図 200の (b) は 3回設けた実施 例である。 図 2 00の (c ) は 1回設けた実施例である。 図 200では、 図 200の (a ) よりも図 200の (b) の方が表示輝度は低くなる。 また、 図 200の (b) よりも図 200の ( c) の方が表示輝度は低く なる。 したがって、 オン期間の回数を制御することにより表示輝度を容 易に調整 (制御) できる。
本発明の N倍パルス駆動の課題に E L素子 1 5に印加する電流が瞬時 的ではあるが、 従来と比較して N倍大きいという問題がある。 電流が大 きいと E L素子の寿命を低下させる場合がある。 この課題を解決するた めには、 E L素子 1 5に逆バイアス電圧 Vmを印加することが有効であ る。
逆バイアス電圧が印加されると、 逆方向電流が印加されるため、 注入 された電子及び正孔がそれぞれ陰極及び陽極へ引き抜かれる。 これによ 2535
138 り、 有機層中の空間電荷形成を解消し、 分子の電気化学的劣化を抑える ことで寿命を長くすることが可能となる。
図 45は、 逆バイアス電圧 Vmと E L素子 1 5の端子電圧の変化を示 している。 この端子電圧とは、 E L素子 1 5に定格電流を印加した時で ある。 図 45は E L素子 1 5に流す電流が電流密度 1 0 O A/平方メー ターの場合であるが、 図 45の傾向は、 電流密度 50〜 1 00 A/平方 メーターの場合とほとんど差がなかった。 したがって、 広い範囲の電流 密度で適用できると推定される。
縦軸は初期の E L素子 1 5の端子電圧に対して、 2 50 0時間後の端 子電圧との比である。 たとえば、 経過時間 0時間において、 電流密度 1 0 0 A/平方メーターの電流の印加した時の端子電圧が 8 (V) とし、 経過時間 25 00時間において、 電流密度 1 00 AZ平方メーターの電 流の印加した時の端子電圧が 1 0 (V) とすれば、 端子電圧比は、 1 0 / 8 = 1. 2 5である。
横軸は、 逆バイアス電圧 Vmと 1周期に逆バイアス電圧を印加した時 間 t 1の積に対する定格端子電圧 V 0の比である。 たとえば、 6 0 H z
(とくに 6 0 H zに意味はないが) で、 逆バイアス電圧 Vmを印加した 時間が 1/2 (半分) であれば、 t l = 0. 5である。 また、 経過時間 0時間において、 電流密度 1 00 A/平方メーターの電流の印加した時 の端子電圧 (定格端子電圧) が 8 (V) とし、 逆バイアス電圧 Vmを 8
(V) とすれば、 I逆バイアス電圧 X t l | (定格端子電圧 X t 2) = | - 8 (V) X 0. 5 1 / (8 (V) X 0. 5 ) = 1. 0となる。 図 45によれば、 I逆バイァス電圧 X t l | / (定格端子電圧 X t 2) が 1. 0以上で端子電圧比の変化はなくなる (初期の定格端子電圧から 変化しない) 。 逆バイアス電圧 Vmの印加による効果がよく発揮されて いる。 しかし、 I逆バイアス電圧 X t 1 I / (定格端子電圧 X t 2) が 1. 7 5以上で端子電圧比は増加する傾向にある。 したがって、 I逆バ ィァス電圧 X t l | (定格端子電圧 X t 2) は 1. 0以上にするよう に逆バイアス電圧 Vmの大きさおよび印加時間比 t 1 (もしくは t 2、 あるいは t 1 と t 2との比率) を決定するとよい。 また、 好ましくは、
I逆バイアス電圧 X t 1 ) / (定格端子電圧 X t 2) は 1. 7 5以下に なるように逆バイアス電圧 Vmの大きさおよぴ印加時間比 t 1などを決 定するとよい。
ただし、 バイアス駆動を行う場合は、 逆バイアス Vmと定格電流とを 交互に印加する必要がある。 図 46のようにサンプル Aと Bとの単位時 間あたりの平均輝度を等しく しょうとすると、 逆バイアス電圧を印加す る場合は、 印加しない場合に比較して瞬時的には高い電流を流す必要が ある。 そのため、 逆バイアス電圧 Vmを印加する場合 (図 46のサンプ ル A) の E L素子 1 5の端子電圧も高くなる。
しかし、 図 4 5では、 逆バイアス電圧を印加する駆動方法でも、 定格 端子電圧 V Oとは、 平均輝度を満足する端子電圧 (つまり、 E L素子 1 5を点灯する端子電圧) とする (本明細書の具体例によれば、 電流密度 200 AZ平方メーターの電流の印加した時の端子電圧である。ただし、 1/2デューティであるので、 1周期の平均輝度は電流密度 200 Aノ 平方メーターでの輝度となる) 。
一般的に、 映像表示を行う場合は、 各 E L素子 1 5に印加される電流 (流れる電流) は、 白ピーク電流 (定格端子電圧時に流れる電流。 本明 細書の具体例によれば、 電流密度 1 0 0 AZ平方メーターの電流) の約 0. 2倍である。
したがって、 図 45の実施例では、 映像表示を行う場合は横軸の値に 0. 2をかけるものとする必要がある。 したがって、 1逆バイアス電圧 X t 1 I / (定格端子電圧 X t 2) は 0. 2以上にするように逆バイァ ス電圧 Vmの大きさおよぴ印加時間比 t 1 (もしくは t 2、 あるレ、は t 1と t 2との比率など) を決定するとよい。 また、 好ましくは、 I逆バ ィァス電圧 X t l | (定格端子電圧 X t 2) は 1. 7 5 X 0. 2 = 0.
3 5以下になるように逆バイアス電圧 Vmの大きさおよぴ印加時間比 t 1などを決定するとよい。
つまり、 図 4 5の横軸 ( I逆バイアス電圧 X t l | / (定格端子電圧 X t 2 ) ) において、 1. 0の値を 0. 2とする必要がある。 したがつ て、 表示パネルに映像を表示する (この使用状態が通常であろう。 白ラ スターを常時表示することはないであろう) 時は、 I逆バイアス電圧 X t l | (定格端子電圧 X t 2 ) が 0 · 2よりも大きくなるように、 逆 バイアス電圧 Vmを所定時間 t 1印加するようにする。 また、 I逆バイ ァス電圧 X t 1 I / (定格端子電圧 X t 2 ) の値が大きくなつても、 図
45で図示するように、 端子電圧比の増加は大きくない。 したがって、 上限値は白ラス'ター表示を実施することも考慮して、 1逆バイアス電圧 X t 1 I / (定格端子電圧 X t 2) の値が 1. 7 5以下を満足するよう にすればよい。
以下、 図面を参照しながら、 本発明の逆バイアス方式について説明を する。 逆バイアス駆動の画素構成では、 図 4 7に図示するように、 トラ ンジスタ 1 1 gを Nチャンネルとする。 もちろん、 Pチャンネルでもよ い。
図 4 7では、 ゲート電位制御線 4 7 3に印加する電圧を逆バイアス線 47 1に印加している電圧よりも高くすることにより、 トランジスタ 1 1 g (N) がオンし、 E L素子 1 5のアノード電極に逆バイアス電圧 V mが印加される。
また、 図 4 7の画素構成などにおいて、 ゲート電位制御線 47 3を常 時、 電位固定して動作させてもよい。 たとえば、 図 4 7において Vk電 圧が o (y) とする時、 ゲート電位制御線 4 73の電位を 0 (V) 以上
(好ましくは 2 (V) 以上) にする。 なお、 この電位を V s gとする。 この状態で、 逆バイアス線 47 1の電位を逆バイアス電圧 Vm (0 (V) 以下、 好ましくは V kより一 5 (V) 以上小さい電圧) にすると、 トラ ンジスタ 1 1 g (N) がオンし、 E L素子 1 5のアノードに、 逆バイァ ス電圧 Vmが印加される。 逆バイアス線 47 1の電圧をゲート電位制御 線 4 7 3の電圧 (つまり、 トランジスタ 1 1 gのゲート (G) 端子電圧) よりも高くすると、 トランジスタ 1 1 gはオフ状態であるため、 E L素 子 1 5には逆バイアス電圧 Vmは印加されない。 もちろん、 この状態の 時に、 逆バイアス線 4 7 1をハイインピーダンス状態 (オープン状態な ど) としてもよいことは言うまでもない。
また、 図 48に図示するように、 逆バイアス線 47 1を制御するグー トドライバ回路 1 2 cを別途形成または配置してもよい。 ゲート ドライ バ回路 1 2 cは、ゲート ドライバ回路 1 2 aと同様に順次シフト動作し、 シフト動作に同期して、逆バイアス電圧を印加する位置がシフトされる。 以上の駆動方法では、 トランジスタ 1 1 gのゲート (G) 端子は電位 固定し、 逆バイアス線 47 1の電位を変化させるだけで、 E L素子 1 5 に逆バイアス電圧 Vmを印加することができる。 したがって、 逆バイ了 ス電圧 V mの印加制御が容易である。
また、 逆バイアス電圧 Vmの印加は、 E L素子 1 5に電流を流してい ない時に行うものである。 したがって、 トランジスタ 1 1 dがオンして いない時に、 トランジスタ 1 1 gをオンさせることにより行えばよレ、。 つまり、 トランジスタ 1 1 dのオンオフロジックの逆をゲート電位制御 線 4 7 3に印加すればよい。 たとえば、 図 4 7では、 ゲート信号線 1 7 bにトランジスタ 1 1 dおよびトランジスタ 1 1 gのグート (G) 端子 を接続すればよい。 トランジスタ 1 1 dは Pチャンネルであり、 トラン 535
142 ジスタ 1 1 gは Nチャンネルであるため、 オンオフ動作は反対となる。 図 49は逆バイアス駆動のタイミングチャートである。 なお、 チヤ一 ト図において ( 1) (2) などの添え字は、 画素行を示している。 説明 を容易にするため、 ( 1 ) とは、 第 1画素行目と示し、 (2) とは第 2 画素行目を示すとして説明をするが、 これに限定するものではない。
(1 ) が N画素行目を示し、 (2) が N+ 1画素行目を示すと考えても 良い。 以上のことは他の実施例でも、 特例を除いて同様である。 また、 図 4 9などの実施例では、 図 1などの画素構成を例示して説明をするが これに限定されるものではない。 たとえば、 図 4 1、 図 3 8などの画素 構成においても適用できるものである。
第 1画素行目のゲート信号線 1 7 a (1) にオン電圧 (V g 1 ) が印 加されている時には、 第 1画素行目のゲート信号線 1 7 b (1) にはォ フ電圧 (V g h) が印加される。 つまり、 トランジスタ l i dはオフで あり、 E L素子 1 5には電流が流れていない。
逆バイアス線 4 7 1 (1 ) には、 V s 1電圧 (トランジスタ 1 1 gが オンする電圧) が印加される。 したがって、 トランジスタ 1 1 gがオン し、 E L素子 1 5には逆バイアス電圧が印加されている。 逆バイアス電 圧は、 ゲート信号線 1 7 bにオフ電圧 (V g h) が印加された後、 所定 期間 ( 1 Hの 1 Z 200以上の期間、 または、 0. 5 μ s e c ) 後に、 逆バイアス電圧が印加される。また、ゲート信号線 1 7 bにオン電圧(V g 1 ) が印加される所定期間 (1 Hの 1 / 200以上の期間、 または、 0. 5 s e c ) 前に、 逆バイアス電圧がオフされる。 これは、 トラン ジスタ 1 1 dと トランジスタ 1 1 gが同時にオンとなることを回避する ためである。
次の水平走査期間( 1 H) には、グート信号線 1 7 aにはオフ電圧(V g h) が印加され、 第 2画素行が選択される。 つまり、 ゲート信号線 1 7 b ( 2 ) にオン電圧が印加される。 一方、 ゲート信号線 1 7 bにはォ ン電圧 (V g 1 ) が印加され、 トランジスタ 1 1 dがオンして、 E L素 子 1 5にトランジスタ 1 1 aから電流が流れ E L素子 1 5が発光する。 また、 逆バイアス線 4 7 1 ( 1 ) にはオフ電圧 (V s h) が印加されて、 第 1画素行 (1 ) の E L素子 1 5には逆バイアス電圧が印加されないよ うになる。 第 2画素行の逆バイアス線 4 7 1 ( 2 ) には V s i電圧 (逆 バイアス電圧) が印加される。
以上の動作を順次く りかえすことにより、 1画面の画像が書き換えら れる。 以上の実施例では、 各画素にプログラムされている期間に、 逆バ ィァス電圧を印加するという構成であった。 しかし、 図 4 8の回路構成 はこれに限定されるものではない。 複数の画素行に連続して逆バイアス 電圧を印加することもできることは明らかである。 また、 プロック駆動 (図 4 0参照) や、 N倍パルス駆動、 リセット駆動、 ダミー画素駆動と も組み合わせることができることは明らかである。
また、 逆バイアス電圧の印加は、 画像表示の途中に実施することに限 定するものではない。 E L表示装置の電源オフ後、 一定の期間の間、 逆 バイアス電圧が印加されるように構成してもよい。
以上の実施例は、 図 1の画素構成の場合であつたが、 他の構成におい ても、 図 3 8、 図 4 1などの逆バイアス電圧を印加する構成に適用でき ることは言うまでもない。 たとえば、 図 5 0は電流プログラム方式の画 素構成である。
図 5 0は、力レントミラーの画素構成である。トランジスタ 1 1 dは、 該当画素が選択する 1 H ( 1水平走査期間、 つまり 1画素行) 以上前に オンする。 好ましくは 3 H前にはオンさせる。 3 H前とすれば、 3 H前 にトランジスタ 1 1 dがオンし、 トランジスタ 1 1 aのグート (G) 端 子と ドレイン (D) 端子がショートされる。 そのため、 トランジスタ 1 l aはオフする。 したがって、 トランジスタ 1 1 bには電流が流れなく なり、 E L素子 1 5は非点灯となる。
E L素子 1 5が非点灯状態の時、 トランジスタ 1 1 gがオンし、 E L 素子 1 5に逆バイアス電圧が印加される。 したがって、 逆バイアス電圧 は、 トランジスタ l i dがオンされている期間、印加されることになる。 そのため、 ロジック的にはトランジスタ 1 1 dと トランジスタ 1 1 g と は同時にオンすることになる。
トランジスタ 1 1 gのグート (G ) 端子は V s g電圧が印加されて固 定されている。 逆バイアス線 4 7 1を V s g電圧より十分に小さな逆バ ィァス電圧を逆バイアス線 4 7 1に印加することにより トランジスタ 1 1 gがオンする。
その後、 前記該当画素に映像信号が印加 (書き込まれる) される水平 走査期間がく ると、 ゲート信号線 1 7 a 1にオン電圧が印加され、 トラ ンジスタ 1 1 cがオンする。 したがって、 ソース ドライバ回路 1 4から ソース信号線 1 8に出力された映像信号電圧がコンデンサ 1 9に印加さ れる (トランジスタ l i dはオン状態が維持されている) 。
トランジスタ 1 1 dをオンさせると黒表示となる。 1フィールド ( 1 フレーム)期間に占める トランジスタ 1 1 dのオン期間が長くなるほど、 黒表示期間の割合が長くなる。 したがって、 黒表示期間が存在しても 1 フィールド ( 1 フレーム) の平均輝度を所望値とするためには、 表示期 間の輝度を高くする必要がある。 つまり、 表示期間に E L素子 1 5に流 す電流を大きくする必要がある。 この動作は、 本発明の N倍パルス駆動 である。 したがって、 N倍パルス駆動と、 トランジスタ 1 1 dをオンさ せて黒表示とする駆動とを組み合わせることが本発明の 1つの特徴ある 動作である。 また、 E L素子 1 5が非点灯状態で、 逆バイアス電圧を E L素子 1 5に印加することが本発明の特徴ある構成 (方式) である。 N倍パルス駆動は、 1フィールド ( 1フレーム) 期間内において、 1 度、 黒表示をしても再度、 E L素子 1 5に所定の電流 (プログラムされ た電流 (コンデンサ 1 9に保持されている電圧による) ) を流すことが できる。 しかし、 図 5 0の搆成では、 一度、 トランジスタ 1 1 dがオン すると、 コンデンサ 1 9の電荷は放電 (減少を含む) されるため、 E L 素子 1 5に所定の電流(プログラムされた電流)を流すことができない。 しかし、 回路動作が容易であるという特徴がある。
なお、 以上の実施例は画素が電流プログラムの画素構成であつたが、 本発明はこれに限定するものではなく、 図 3 8、 図 5 0のような他の電 流方式の画素構成にも適用することができる。 また、 図 5 1、 図 5 4、 図 6 2に図示するような電圧プログラムの画素構成でも適用することが できる。
図 5 1は一般的に最も簡単な電圧プログラムの画素構成である。 トラ ンジスタ 1 1 bが選択スィツチング素子であり、 トランジスタ 1 1 aが E L素子 1 5に電流を印加する駆動用トランジスタである。この構成で、 E L素子 1 5のァノードに逆バイアス電圧印加用のトランジスタ (スィ ツチング素子) 1 1 gを配置 (形成) している。
図 5 1の画素構成では、 E L素子 1 5に流す電流は、 ソース信号線 1 8に印加され、 トランジスタ l i bが選択されることにより、 トランジ スタ 1 1 aのゲート (G ) 端子に印加される。
まず、 図 5 1の構成を説明するために、 基本動作について図 5 2を用 いて説明をする。 図 5 1の画素構成は電圧オフセットキャンセラという 構成であり、 初期化動作、 リセット動作、 プログラム動作、 発光動作の 4段階で動作する。
水平同期信号 (H D ) 後、 初期化動作が実施される。 ゲート信号線 1 7 bにオン電圧が印加され、 トランジスタ 1 1 gがオンする。 また、 ゲ 一ト信号線 1 Ί aにもオン電圧が印加され、 トランジスタ 1 1 cがオン する。 この時、 ソース信号線 1 8には V d d電圧が印加される。 したが つて、 コンデンサ 1 9 bの a端子には V d d電圧が印加されることにな る。 この状態で、 駆動用トランジスタ 1 1 aはオンし、 E L素子 1 5に 僅かな電流が流れる。 この電流により駆動用トランジスタ 1 1 aの ドレ イン (D) 端子は少なく とも トランジスタ 1 1 aの動作点よりも大きな 絶対値の電圧値となる。
次にリセッ ト動作が実施される。 ゲート信号線 1 7 bにオフ電圧が印 加され、 トランジスタ 1 1 eがオフする。 一方、 ゲート信号線 1 7 cに T 1の期間、 オン電圧が印加され、 トランジスタ 1 1 bがオンする。 こ の T 1の期間がリセッ ト期間である。 また、 ゲート信号線 1 7 aには 1 Hの期間、 継続してオン電圧が印加される。 なお、 丁 1は 1 «[期間の 2 0 %以上 9 0 %以下の期間とすることが好ましい。 もしくは、 2 0 s e c以上 1 6 0 μ s e c以下の時間とすることが好ましい。 また、 コン デンサ 1 9 b (C b ) とコンデンサ 1 9 a (C a ) の容量の比率は、 C b : C a = 6 : 1以上 1 : 2以下とすることが好ましい。
リセッ ト期間では、 トランジスタ 1 1 bのオンにより、 駆動用トラン ジスタ 1 1 aのグート (G) 端子と ドレイン (D) 端子間がショートさ れる。 したがって、 トランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子電圧と ドレ イン (D) 端子電圧が等しくなり、 トランジスタ 1 1 aはオフセッ ト状 態 (リセッ ト状態:電流が流れない状態) となる。 このリセッ ト状態と はトランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子が、 電流を流し始める開始電 圧近傍になる状態である。 このリセッ ト状態を維持するグート電圧はコ ンデンサ 1 9 bの b端子に保持される。 したがって、 コンデンサ 1 9に は、 オフセット電圧 (リセッ ト電圧) が保持されていることになる。 次のプログラム状態では、 ゲート信号線 1 7 cにオフ電圧が印加され トランジスタ 1 1 bがオフする。 一方、 ソース信号線 1 8には、 T dの 期間、 D A T A電圧が印加される。 したがって、 駆動用 トランジスタ 1 1 aのゲート (G ) 端子には、 D A T A電圧 +オフセッ ト電圧 (リセッ ト電圧) が加えられたものが印加される。 そのため、 駆動用トランジス タ 1 1 aはプログラムされた電流を流せるようになる。
プログラム期間後、 ゲート信号線 1 7 aにはオフ電圧が印加され、 ト ランジスタ 1 1 cはオフ状態となり、 駆動用 トランジスタ 1 1 aはソー ス信号線 1 8から切り離される。 また、 ゲー ト信号線 1 7 cにもオフ電 圧が印加され、 トランジスタ 1 1 bがオフし、 このオフ状態は 1 Fの期 間保持される。 一方、 ゲート信号線 1 7 bには、 必要に応じてオン電圧 とオフ電圧とが周期的に印加される。 つまり、 図 1 3、 図 1 5などの N 倍パルス駆動などと組み合わせること、 ィンターレース駆動と組み合わ せることにより さらに良好な画像表示を実現できる。
図 5 2の駆動方式では、 リセッ ト状態でコンデンサ 1 9には、 トラン ジスタ 1 1 aの開始電流電圧 (オフセッ ト電圧、 リセッ ト電圧) が保持 される。そのため、このリセッ ト電圧がトランジスタ 1 1 aのゲート(G ) 端子に印加されている時が、 最も暗い黒表示状態である。 しかし、 ソー ス信号線 1 8 と画素 1 6 とのカツプリング、 コンデンサ 1 9への突き抜 け電圧あるいはトランジスタの突き抜けにより、 黒浮き (コントラス ト 低下) が発生する。 したがって、 図 5 3で説明した駆動方法では、 表示 コントラス トを高くすることができない。
逆バイアス電圧 V mを E L素子 1 5に印加するためには、 トランジス タ 1 1 aがオフさせる必要がある。 トランジスタ 1 1 aをオフさせるた めには、 トランジスタ 1 1 aの V d d端子とゲート (G ) 端子間をショ 一トすればょレ、。この構成については、後に図 5 3を用いて説明をする。 また、 ソース信号線 1 8に V d d電圧またはトランジスタ 1 1 aをォ フさせる電圧を印加し、 トランジスタ 1 l bをオンさせてトランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子に印加させてもよい。 この電圧により トラン ジスタ 1 1 aがオフする (もしくは、 ほとんど、 電流が流れないような 状態にする(略オフ状態: トランジスタ 1 1 aが高インピーダンス状態))。 その後、 トランジスタ 1 1 gをオンさせて、 E L素子 1 5に逆バイアス 電圧を印加する。
次に、 図 5 1の画素構成におけるリセッ ト駆動について説明をする。 図 5 3はその実施例である。 図 5 3に示すように画素 1 6 aのトランジ スタ 1 1 cのゲート (G) 端子に接続されたゲート信号線 1 7 aは次段 画素 1 6 bのリセッ ト用トランジスタ 1 l bのゲート (G) 端子にも接 続されている。 同様に、 画素 1 6 bのトランジスタ 1 1 cのゲート (G) 端子に接続されたグート信号線 1 7 aは次段画素 1 6 cのリセッ ト用ト ランジスタ l i bのゲート (G) 端子に接続されている。
したがって、 画素 1 6 aのトランジスタ 1 1 cのゲート (G) 端子に 接続されたグート信号線 1 7 aにオン電圧を印加すると、 画素 1 6 aが 電圧プログラム状態となるとともに、 次段画素 1 6 bのリセット用トラ ンジスタ 1 1 bがオンし、 画素 1 6 bの駆動用トランジスタ 1 1 aがリ セッ ト状態となる。 同様に、 画素 1 6 bのトランジスタ 1 1 cのゲート
(G) 端子に接続されたグート信号線 1 7 aにオン電圧を印加すると、 画素 1 6 bが電流プログラム状態となるとともに、 次段画素 1 6 cのリ セッ ト用トランジスタ l i bがオンし、 画素 1 6 cの駆動用トランジス タ 1 1 aがリセッ ト状態となる。 したがって、 容易に前段ゲート制御方 式によるリセット駆動を実現できる。 また、 各画素あたりのゲート信号 線の引き出し本数を減少させることができる。
さらに詳しく説明する。 図 5 3の ( a ) のようにゲート信号線 1 7に 電圧が印加されているとする。 つまり、 画素 1 6 aのゲート信号線 1 7 aにオン電圧が印加され、 他の画素 1 6のゲート信号線 1 7 aにオフ電 圧が印加されているとする。 また、 ゲート信号線 1 7 bは画素 1 6 a、 1 6 bにはオフ電圧が印加され、 画素 1 6 c、 1 6 dにはオン電圧が印 加されているとする。 ·
この状態では、 画素 1 6 aは電圧プログラム状態で非点灯、 画素 1 6 bはリセッ ト状態で非点灯、 画素 1 6 cはプログラム電流の保持状態で 点灯、 画素 1 6 dはプログラム電流の保持状態で点灯状態である。
1 H後、 制御用ゲート ドライバ回路 1 2のシフ トレジスタ回路 6 1内 のデータが 1ビッ トシフトし、 図 5 3の (b ) の状態となる。 図 5 3の (b ) の状態は、 画素 1 6 aはプログラム電流保持状態で点灯、 画素 1 6 bは電流プログラム状態で非点灯、 画素 1 6 cはリセット状態で非点 灯、 画素 1 6 dはプログラム保持状態で点灯状態である。.
以上のことから、 各画素は前段に印加されたゲート信号線 1 7 aの電 圧により、 次段の画素の駆動用トランジスタ 1 1 aがリセットされ、 次 の水平走査期間に電圧プログラムが順次行われることがわかる。
図 4 3に図示する電圧プログラムの画素構成でも前段ゲート制御を実 現できる。 図 5 4は図 4 3の画素構成を前段ゲート制御方式の接続とし た実施例である。
図 5 4に示すように画素 1 6 aのトランジスタ l i bのゲート (G) 端子に接続されたゲート信号線 1 7 aは次段画素 1 6 bのリセット用ト ランジスタ 1 1 eのゲート (G) 端子に接続されている。 同様に、 画素 1 6 bのトランジスタ l i bのゲート (G) 端子に接続されたグート信 号線 1 7 aは次段画素 1 6 cのリセッ ト用トランジスタ l i eのゲート (G) 端子に接続されている。
したがって、 画素 1 6 aのトランジスタ 1 1 bのゲート (G) 端子に 接続されたゲート信号線 1 7 aにオン電圧を印加すると、 画素 1 6 aが 電圧プログラム状態となるとともに、 次段画素 1 6 bのリセット用トラ ンジスタ 1 1 eがオンし、 画素 1 6 bの駆動用トランジスタ 1 1 aがリ セット状態となる。 同様に、 画素 1 6 bのトランジスタ l i bのゲート (G) 端子に接続されたゲート信号線 1 7 aにオン電圧を印加すると、 画素 1 6 bが電流プログラム状態となるとともに、 次段画素 1 6 cのリ セッ ト用トランジスタ 1 1 eがオンし、 画素 1 6 cの駆動用トランジス タ 1 1 aがリセッ ト状態となる。 したがって、 容易に前段ゲート制御方 式によるリセッ ト駆動を実現できる。
さらに詳しく説明する。 図 5 5の (a ) のようにゲート信号線 1 7に 電圧が印加されているとする。 つまり、 画素 1 6 aのゲート信号線 1 7 aにオン電圧が印加され、 他の画素 1 6のゲート信号線 1 7 aにオフ電 圧が印加されているとする。 また、 すべての逆バイアス用トランジスタ 1 1 gはオフ状態であるとする。
この状態では、 画素 1 6 aは電圧プログラム状態、 画素 1 6 bはリセ ット状態、 画素 1 6 cはプログラム電流の保持状態、 画素 1 6 dはプロ グラム電流の保持状態である。
1 H後、 制御用グート ドライバ回路 1 2のシフトレジスタ回路 6 1内 のデータが 1 ビッ トシフ トし、 図 5 5の (b ) の状態となる。 図 5 5の (b ) の状態は、 画素 1 6 aはプログラム電流保持状態、 画素 1 6 bは 電流プログラム状態、 画素 1 6 cはリセット状態、 画素 1 6 dはプログ ラム保持状態である。
以上のことから、 各画素は前段に印加されたゲート信号線 1 7 aの電 圧により、 次段の画素の駆動用トランジスタ' 1 1 aがリセットされ、 次 の水平走査期間に電圧プログラムが順次行われることがわかる。
電流駆動方式では、 完全黒表示では、 画素の駆動用トランジスタ 1 1 にプログラムされる電流は 0である。 つまり、 ソースドライバ回路 1 4 からは電流が流れない。 電流が流れなければ、 ソース信号線 1 8に発生 した寄生容量を充放電することができず、 ソース信号線 1 8の電位を変 化させることができない。 したがって、 駆動用トランジスタのゲート電 位も変化しないことになり、 1 フレーム (フフィールド) (1 F ) 前の 電位がコンデンサ 1 9に蓄積されたままとなる。 たとえば、 1 フレーム 前が白表示で、 次のフレームが完全黒表示であっても白表示が維持され ることになる。
この課題を解決するため、 本発明では、 1水平走査期間 (1 H ) の最 初に黒レベルの電圧をソース信号線 1 8に書き込んでから、 ソース信号 線 1 8にプログラムする電流を出力する。 たとえが、 映像データが黒レ ベルに近い 0階調目〜 7階調目の場合、 1水平期間のはじめの一定期間 だけ黒レベルに相当する電圧が書き込まれて、 電流駆動の負担が減り、 書き込み不足を捕うことが可能となる。 なお、 完全黒表示を 0階調目と し、 完全白表示を 6 3階調目とする (6 4階調表示の場合) 。 プリチヤ ージに関しては後に詳細に説明をする。
以後、 本発明の電流駆動方式のソースドライバ I C (回路) 1 4につ いて説明をする。 本発明のソースドライバ I Cは、 以前に説明した本発 明の駆動方法、 駆動回路を実現するために用いる。 また、 本発明の駆動 方法、 駆動回路、 表示装置と組み合わせて用いる。 なお、 説明は、 I C チップとして説明をするがこれに限定するものではなく、 低温ポリシリ コン技術などを用いて、 表示パネル上に作製してもよいことは言うまで もない。
まず、 図 7 2に、 従来の電流駆動方式のドライバ回路の一例を示す。 ただし、 図 7 2は本発明の電流駆動方式のソース ドライバ I C (ソース ドライバ回路) を説明するための原理的なものである。
図 7 2において、 7 2 1は D / A変換器である。 0 / 変換器7 2 1 には nビッ トのデータ信号が入力され、 入力されたデータに基づき、 D Z A変換器からアナログ信号が出力される。 このアナログ信号はォペア ンプ 7 2 2に入力される。 オペアンプ 7 22は Nチャンネルトランジス タ 6 3 1 aに入力され、 トランジスタ 6 3 1 aに流れる電流が抵抗 6 9 1に流れる。 抵抗 Rの端子電圧はオペアンプ 7 2 2の一入力となり、 こ の一端子の電圧とオペアンプ 7 22の +端子とは同一電圧となる。 した がって D/ A変換器 72 1の出力電圧は抵抗 6 9 1の端子電圧となる。 抵抗 6 9 1の抵抗値が 1 ΜΩとし、 D/ A変換器 7 2 1の出力が 1 (V) であれば、 抵抗 6 9 1には 1 (ν) /1ΜΩ= 1 ( Α) の電流 が流れる。 これが定電流回路となる。 したがって、 データ信号の値に応 じて、 DZA変換器 7 2 1のアナログ出力が変化し、 このアナログ出力 に値にもとづいて抵抗 6 9 1に所定電流が流れ、 プログラム電流 I wと なる。
しかし、 DZA変換器 7 2 1の回路規模は大きい。 また、 オペアンプ 72 2の回路規模も大きい。 1出力回路に、 D/A変換器 7 2 1 とオペ アンプ 722を形成するとソースドライバ I C 1 4の大きさは巨大とな る。 したがって、 実用上は作製することが不可能である。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものである。 本発明のソースドラ ィバ回路 14は、 電流出力回路の規模をコンパク トにし、 電流出力端子 間の出力電流ばらつきをできるだけ最小限にするための回路構成、 レイ ァゥト構成を有するものである。
図 6 3に、 本発明の電流駆動方式のソースドライバ I C (回路) 1 4 の構成図を示す。 図 6 3は、 一例として電流源を 3段構成 (6 3 1、 6 3 2、 6 3 3 ) とした場合の多段式カレントミラー回路を示している。 図 6 3において、 第 1段の電流源 6 3 1の電流値は、 N個 (ただし、 Nは任意の整数) の第 2段電流源 6 3 2にカレントミラー回路によりコ ピーされる。 更に、 第 2段電流源 6 3 2の電流値は、 M個 (ただし、 M は任意の整数) の第 3段電流源 6 3 3にカレントミラー回路によりコピ 一される。この構成により、結果として第 1段電流源 6 3 1の電流値は、 NXM個の第 3段電流源 6 3 3にコピーされることになる。
例えば、 QC I F形式の表示パネルのソース信号線 1 8に 1個のドラ ィパ I C 1 4で駆動する場合は、 1 7 6出力 (ソース信号線が各 RGB で 1 7 6出力必要なため) となる。 この場合は、 Nを 1 6個とし、 M = 1 1個とする。 しがたつて、 1 6 X 1 1 = 1 7 6となり、 1 7 6出力に 対応できる。 このように、 Nまたは Mのうち、 一方を 8または 1 6もし くはその倍数とすることにより、 ドライバ I Cの電流源のレイァゥト設 計が容易になる。
本発明の多段式カレン トミラー回路による電流駆動方式のソースドラ ィバ I C (回路) 1 4では、 前記したように、 第 1段電流源 6 3 1の電 流値を直接 N XM個の第 3段電流源 6 3 3に力レントミラー回路でコピ 一するのではなく、 中間に第 2段電流源 6 3 2を配備しているので、 そ こでトランジスタ特性のばらつきを吸収することが可能である。
特に、 本発明は、 第 1段のカレントミラー回路 (電流源 6 3 1 ) と第 2段にカレン トミラー回路 (電流源 6 3 2) を密接して配置するところ に特徴がある。 第 1段の電流源 6 3 1から第 3段の電流源 6 3 3 (つま り、 カレン トミラー回路の 2段構成) であれば、 第 1段の電流源と接続 される第 2段の電流源 6 3 3の個数が多く、 第 1段の電流源 6 3 1 と第 3段の電流源 6 3 3を密接して配置することができない。
本発明のソースドライバ回路 1 4のように、 第 1段のカレントミラー 回路 (電流源 6 3 1 ) の電流を第 2段のカレントミラー回路 (電流源 6 3 2) にコピーし、 第 2段のカレントミラー回路 (電流源 6 3 2 ) の電 流を第 3段にカレントミラー回路 (電流源 6 3 2) にコピーする構成で ある。 この構成では、 第 1段の力レントミラー回路 (電流源 6 3 1 ) に 接続される第 2段のカレン トミラー回路 (電流源 6 3 2 ) の個数は少な い。 したがって、 第 1段のカレントミラー回路 (電流源 6 3 1 ) と第 2 段のカレント ミラー回路,(電流源 6 3 2 ) とを密接して配置することが できる。
密接して力レン トミラー回路を構成する トランジスタを配置できれば、 当然のことながら、 トランジスタのばらつきは少なくなるから、 コピー される電流値のバラツキも少なくなる。 また、 第 2段のカレントミラー 回路 (電流源 6 3 2 ) に接続される第 3段のカレントミラー回路 (電流 源 6 3 3 ) の個数も少なくなる。 したがって、 第 2段の力レントミラー 回路 (電流源 6 3 2 ) と第 3段のカレン トミラー回路 (電流源 6 3 3 ) とを密接して配置することができる。 .
つまり、全体として、第 1段のカレントミラー回路(電流源 6 3 1 ) 、 第 2段のカレントミラー回路 (電流源 6 3 2 ) 、 第 3段のカレン トミラ 一回路 (電流源 6 3 3 ) の電流受け取り部のトランジスタを密接して配 置することができる。 したがって、 密接してカレントミラー回路を構成 する トランジスタを配置できるから、 トランジスタのばらつきは少なく なり、 出力端子からの電流信号のバラツキは極めて少なくなる (精度が 高い) 。
なお、 本例では簡単のため多段式力レントミラー回路を 3段構成で説 明したが、 この段数が大きければ大きいほど、 電流駆動型表示パネルの ソース ドライノ I C 1 4の電流ばらつきが小さくなることは言うまでも ない。 したがって、 カレン トミラー回路の段数は 3段に限定するもので はなく、 3段以上であってもよい。
本発明において、 電流源 6 3 1、 6 3 2、 6 3 3 と表現したり、 カレ ントミラー回路と表現したり している。 これらは同義に用いている。 つ まり、 電流源とは、 本発明の基本的な構成概念であり、 電流源を具体的 に構成するとカレントミラー回路となるからである。 したがって、 電流 源は力レントミラー回路のみに限定するものではなく、 図 7 2に図示す るようにオペアンプ 7 2 2と トランジスタ 6 3 1 と抵抗 Rの組み合わせ からなる電流回路でもよい。 , 図 6 4はさらに具体的なソースドライバ I C (回路) 1 4の構造図で ある。 図 6 4は第 3の電流源 6 3 3の部分を図示している。 つまり、 1 つのソース信号線 1 8に接続される出力部である。 最終段の力レントミ ラー構成として、 複数の同一サイズの力レントミラー回路 (電流源 6 3 4 ( 1単位) ) で構成されており、 その個数が画像データのビッ トに対 応して、 ビッ ト重み付けされている。
なお、 本発明のソースドライバ I C (回路) 1 4を構成するトランジ スタは、 M O Sタイプに限定するものではなく、 バイポーラタイプでも よい。 また、 シリコン半導体に限定するものではなく、 ガリ砒素半導体 でもよい。 また、 ゲルマニウム半導体でもよい。 また、 基板に低温ポリ シリコンなどのポリシリコン技術、 アモルファスシリコン技術で直接形 成したものでもよい。
図 6 4で明らかであるが、 本発明の 1実施例として、 6 ビッ トのデジ タル入力の場合を図示している。 つまり、 2の 6乗であるから、 6 4階 調表示である。 このソースドライノ I C 1 4をァレイ基板に積載するこ とにより、 赤 (R ) 、 緑 (G ) 、 青 (B ) が各 6 4階調であるから、 6 4 X 6 4 X 6 4 =約 2 6万色を表示できることになる。
6 4階調の場合は、 D 0ビッ トの単位トランジスタ 6 3 4は 1個、 D 1 ビッ トの単位トランジスタ 6 3 4は 2個、 D 2ビッ トの単位トランジ スタ 6 3 4は 4個、 D 3ビッ トの単位トランジスタ 6 3 4は 8個、 D 4 ビッ トの単位トランジスタ 6 3 4は 1 6個、 D 5 ビッ トの単位トランジ スタ 6 3 4は 3 2個であるから、 計単位トランジスタ 6 3 4は 6 3個で ある。 つまり、 本発明は階調の表現数 (この実施例の場合は、 6 4階調) 一 1個の単位トランジスタ 6 3 4を 1出力と構成 (形成) する。 なお、 単位トランジスタ 1個が複数のサブ単位トランジスタに分割されている 場合であっても、 単位トランジスタが単にサブ単位トランジスタに分割 されているだけである。 したがって、 本発明が、 階調の表現数一 1個の 単位トランジスタで構成されていることには差異はなレ、(同義である)。 図 6 4において、 D 0は L S B入力を示しており、 D 5は M S B入力 を示している。 D O入力端子に Hレベル (正論理時) の時、 スィ ッチ 6 4 1 a (オンオフ手段である。 もちろん、 単体トランジスタで構成して もよいし、 Pチヤンネルトランジスタと Nチャンネルトランジスタとを 組み合わせたアナログスィッチなどでもよい) がオンする。 すると、 力 レン トミラーを構成する電流源 ( 1単位) 6 3 4に向かって電流が流れ る。 この電流は I C 1 4内の内部配線 6 4 3に流れる。 この内部配線 6 4 3は I C 1 4の端子電極を介してソース信号線 1 8に接続されている から、 この内部配線 6 4 3に流れる電流が画素 1 6のプログラム電流と なる。
たとえば、 D 1入力端子に Hレベル (正論理時) の時、 スィッチ 6 4 l bがオンする。 すると、 カレン トミラーを構成する 2つの電流源 (1 単位) 6 3 4に向かって電流が流れる。 この電流は I C 1 4内の内部配 線 6 4 3に流れる。 この内部配線 6 4 3は I C 1 4の端子電極を介して ソース信号線 1 8に接続されているから、 この内部配線 6 4 3に流れる 電流が画素 1 6のプログラム電流となる。
他のスィッチ 6 4 1でも同様である。 D 2入力端子に Hレベル (正論 理時) の時は、 スィッチ 6 4 1 cがオンする。 すると、 カレントミラー を構成する 4つの電流源 ( 1単位) 6 3 4に向かって電流が流れる。 D 5入力端子に Hレベル (正論理時) の時は、 スィッチ 6 4 I f がオンす る。 すると、 カレントミラーを構成する 3 2個の電流源 ( 1単位) 6 3 4に向かって電流が流れる。
以上のように、 外部からのデータ (D 0〜D 5 ) に応じて、 それに対 応する電流源 ( 1単位) に向かって電流が流れる。 したがって、 データ に応じて、 0個から 6 3個に電流源 (1単位) に電流が流れるように構 成されている。
なお、 本発明は説明を容易にするため、 電流源は 6ビッ トの 6 3個と しているが、 これに限定するものではない。 8ビットの場合は、 2 5 5 個の単位トランジスタ 6 3 4を形成 (配置) すればよい。 また、 4ビッ トの時は、 1 5個の単位トランジスタ 6 3 4を形成(配置)すればよい。 単位電流源を構成する トランジスタ 6 3 4は同一のチャンネル幅 W、 チ ヤンネル幅 Lとする。 このように同一のトランジスタで構成することに より、 ばらつきの少ない出力段を構成することができる。
また、 電流源 6 3 4はすべてが、 同一の電流を流すことに限定するも のではない。 たとえば、 各電流源 6 3 4を重み付けしてもよい。 たとえ ば、 1単位の電流源 6 3 4と、 2倍の電流源 6 3 4と、 4倍の電流源 6 3 4などを混在させて電流出力回路を構成してもよい。 しかし、 電流 源 6 3 4を重み付けして構成すると、 各重み付けした電流源が重み付け した割合にならず、 バラツキが発生する可能性がある。 したがって、 重 み付けする場合であっても、 各電流源は、 1単位の電流源となる トラン ジスタを複数個形成することにより構成することが好ましい。
単位トランジスタ 6 3 4を構成する トランジスタの大きさは一定以上 の大きさが必要である。 トランジスタサイズが小さいほど出力電流のパ ラツキが大きくなる。 トランジスタ 6 3 4の大きさとは、 チャンネル長 Lとチャンネル幅 Wをかけたサイズをいう。 たとえば、 λ^ = 3 μ πι、 L = 4 μ mであれば、 1つの単位電流源を構成する トランジスタ 6 3 4の サイズは、 W X L = 1 2平方/ i mである。 トランジスタサイズが小さく なるほどバラツキが大きくなるのはシリ コンウェハの結晶界面の状態が 影響しているためと考えられる。 したがって、 1つの トランジスタが複 数の結晶界面にまたがって形成されていると トランジスタの出力電流バ ラツキは小さくなる。
トランジスタサイズと出力電流のパラツキの関係を図 1 1 7に示す。 図 1 1 7のグラフの横軸はトランジスタサイズ (平方/ m ) である。 縦 軸は、 出力電流のパラツキを%で示したものである。 ただし、 出力電流 のバラツキ0 /0は、 単位電流源 ( 1つの単位トランジスタ) 6 3 4を 6 3 個の組で形成し ( 6 3個形成し) 、 この組を多数組ウェハ上に形成し、 出力電流のバラツキをもとめたものである。 したがって、 グラフの横軸 は、 1つの単位電流源を構成する トランジスタサイズで図示しているが、 実際の並列する トランジスタは 6 3個あるので面積は 6 3倍である。 し かし、 本発明は単位トランジスタ 6 3 4の大きさを単位として検討して いる。 したがって、 図 1 1 7でおいて、 3 0平方 μ mの単位トランジス タ 6 3 4を 6 3個形成したとき、 その時の出力電流のパラツキは、 0 . 5 %となることを示している。
6 4階調の場合は、 1 0 0 / 6 4 = 1 . 5 %である。 したがって、 出 力電流パラツキは 1 . 5 %以内にする必要がある。図 1 1 7から 1 . 5 % 以下にするためには、 単位トランジスタのサイズは 2平方 ^ m以上にす る必要がある ( 6 4階調は 6 3個の 2平方; mの単位トランジスタが動 作する) 。 一方でトランジスタサイズには制限がある。 I Cチップサイ ズが大きくなる点と、 1出力あたりの横幅に制限があるからである。 こ の点から、 単位トランジスタ 6 3 4のサイズの上限は、 3 0 0平方 111 である。 したがって、 6 4階調表示では、 単位トランジスタ 6 3 4のサ ィズは、 2平方 μ m以上 3 0 0平方 m以下にする必要がある。
1 2 8階調の場合は、 1 0 0/ 1 2 8 = 1 %である。 したがって、 出 力電流バラツキは 1 %以内にする必要がある。 図 1 1 7から 1 %以下に するためには、 単位トランジスタのサイズは 8平方// m以上にする必要 がある。 したがって、 1 2 8階調表示では、 単位トランジスタ 6 3 4の サイズは、 8平方// m以上 3 0 0平方 HI以下にする必要がある。
一般的に、 階調数を Kとし、 単位トランジスタ 6 3 4の大きさを S t (平方 m) としたとき、
4 0≤K/ " (S t ) かつ S t ≤ 3 0 0の関係を満足させる。 さらに好ましくは、 1 2 0≤KZ (S t ) かつ S t ≤ 3 0 0の関 係を満足させることが好ましい。
以上の例は、 6 4階調で 6 3個のトランジスタを形成した場合である。 6 4階調を 1 2 7個の単位トランジスタ 6 3 4で構成する場合は、 単位 トランジスタ 6 3 4のサイズとは、 2つの単位トランジスタ 6 3 4を加 えたサイズである。 たとえば、 6 4階調で、 単位トランジスタ 6 3 4の サイズが 1 0平方/ mであり、 1 2 7個形成されていたら、 図 1 1 7で は単位トランジスタのサイズは 1 0 X 2 = 2 0の欄をみる必要がある。 同様に、 6 4階調で、 単位トランジスタ 6 3 4のサイズが 1 0平方/ i m であり、 2 5 5個形成されていたら、 図 1 1 7では単位トランジスタの サイズは 1 0 X 4 = 4 0の欄をみる必要がある。
単位トランジスタ 6 3 4は大きさだけでなく、 形状も考慮する必要が ある。 キンクの影響を低減するためである。 キンクとは、 単位トランジ スタ 6 3 4のゲート電圧を一定に保った状態で、 単位トランジスタ 6 3 4のソース (S) —ドレイン (D) 電圧を変化させたときに、 単位トラ ンジスタ 6 3 4に流れる電流が変化する現象と言う。 キンクの影響がな い場合 (理想状態) では、 ソース (S) —ドレイン (D) 間に印加する 電圧を変化させても、 単位トランジスタ 6 3 4に流れる電流は変化しな い。
キンクの影響が発生するのは、 図 1などの駆動用 トランジスタ 1 1 a の V t のパラツキにより、 ソース信号線 1 8が異なる場合である。 ドラ ィバ回路 1 4は、 画素の駆動用トランジスタ 1 1 aにプログラム電流が 流れるように、 プログラム電流をソース信号線 1 8に流す。 このプログ ラム電流により、駆動用 トランジスタ 1 1 aのゲート端子電圧が変化し、 駆動用 トランジスタ 1 1 aにプログラム電流が流れるようになる。 図 3 でわかるように、 選択された画素 1 6がプログラム状態の時は、 駆動用 トランジスタ 1 1 aのゲート端子電圧 =ソース信号線 1 8電位である。 したがって、 各画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 aの V tばらつき により、ソース信号線 1 8の電位は異なる。ソース信号線 1 8の電位は、 ドライバ回路 1 4の単位トランジスタ 6 3 4のソース一ドレイン電圧と なる。 つまり、 画素 1 6の駆動用 トランジスタ 1 1 aの V tパラツキに より、 単位トランジスタ 6 3 4に印加されるソース一 ドレイン電圧が異 なり、 このソース一 ドレイン間電圧により、 単位トランジスタ 6 3 4に キンクによる出力電流のパラツキが発生する。
図 1 1 8はこの現象をグラフ化したものである。 縦軸はゲート端子に 所定の電圧を印加した時の単位トランジスタ 6 3 4の出力電流である。 横軸は、 ソース (S ) —ドレイン (D ) 間電圧である。 L /Wの Lは単 位トランジスタ 6 3 4のチャンネル長、 Wは単位トランジスタのチャン ネル幅である。 また、 L、 Wは 1階調分の電流を出力する単位トランジ スタ 6 3 4のサイズである。 したがって、 1階調分の電流と複数のサブ 単位トランジスタで出力する場合は、 同等の単位トランジスタ 6 3 4に 置き換えて W、 Lを算出する必要がある。 基本的にトランジスタサイズ と出力電流を考慮して算出する。 LZWが 5/3のときは、 ソース一ドレイン電圧が高くなつても、 出 力電流はほとんど変化しない。 しかし、 L/Wが 1/1のときは、 ソー ス一 ドレイン電圧にほぼ比例して、 出力電流が増加する。 したがって、 LZWは大きいほどよい。
図 1 72は単位トランジスタ L/Wと目標値からのずれ (ばらつき) のグラフである。 単位トランジスタの LZW比が 2以下では、 目標値か らのずれが大きい (直線の傾きが大きい) 。 しかし、 L/Wが大きくな るにつれて、 目標値のずれが小さくなる傾向にある。 単位トランジスタ L/Wが 2以上では目標値からのずれの変化は小さくなる。 また、 目標 値からのずれ (ばらつき) は L/W= 2以上で、 0. 5 %以下となる。 したがって、 トランジスタの精度としてソースドライバ回路 14に採用 できる。
以上のことから、 単位トランジスタ LZWは 2以上にすることが好ま しい。 しかし、 L/Wが大きいということは Lが長くなることを意味し ているから トランジスタサイズが大きくなる。 したがって、 L/Wは 4 0以下にすることが好ましい。
また、 LZWの大きさは階調数にも依存する。階調数が少ない場合は、 階調と階調との差が大きいため、 キンクの影響により単位トランジスタ 6 34の出力電流がばらついても問題がない。 しかし、 階調数が多い表 示パネルでは、 階調と階調との差が小さいため、 キンクの影響により単 位トランジスタ 6 34の出力電流が少しでもばらつく と階調数が低減す る。
以上のことを勘案し、本発明のドライバ回路 14は、階調数を Kとし、 単位トランジスタ 6 34の L/W (Lは単位トランジスタ 6 34のチヤ ンネル長、 Wは単位トランジスタのチャンネル幅) とした時、
(V" (K/ 1 6) ) ≤ L/W ≤かつ (K/ 1 6) ) X 2 0
の関係を満足させるように構成 (形成) している。 この関係を図示する と図 1 1 9のようになる。 図 1 1 9の直線の上側が本発明の実施範囲で ある。
図 6 3に図示する第 3段のカレントミラー部である。 したがって、 第 1の電流源 6 3 1 と第 2段の電流源 6 3 2が別途形成されており、 これ らが密集 (密接あるいは隣接) して配置されているのである。 また、 第 2段の電流源 6 3 2 と第 3段の電流源を構成するカラントミラー回路の トランジスタ 6 3 3 aも密集 (密接あるいは隣接) して配置される。 単位トランジスタ 6 3 4の出力電流のバラツキはソース ドライバ I C 1 4の耐圧にも依存している。 ソース ドライバ I Cの耐圧とは一般的に I Cの電源電圧を意味する。 たとえば、 5 ( V ) 耐圧とは、 電源電圧を 標準電圧 5 ( V ) で使用する。 なお、 I C耐圧とは最大使用電圧と読み 替えてもよい。 これらの耐圧は、 半導体 I Cメーカーが 5 ( V ) 耐圧プ 口セス、 1 0 ( V ) 耐圧プロセスと標準化して保有している。
I C耐圧が単位トランジスタ 6 3 4の出力パラツキに影響を与えるの は、 単位トランジスタ 6 3 4のグート絶縁膜の膜質、 膜厚によると考え られる。 I C耐圧が高いプロセスで製造したトランジスタ 6 3 4はグー ト絶縁膜が厚い。 これば高電圧の印加でも絶縁破壊を発生しないように するためである。絶縁膜が厚いと、グート絶縁膜厚の制御が困難になり、 またゲート絶縁膜の膜質バラツキも大きくなる。 そのため、 トランジス タのバラツキが大きくなる。 また、 高耐圧プロセスで製造したトランジ スタはモビリティが低くなる。 モビリティが低いと、 トランジスタのゲ 一トに注入される電子が少し変化するだけで特性が異なる。したがって、 トランジスタのバラツキが大きくなる。 したがって、 単位トランジスタ 6 3 4のバラツキを少なくするためには、 I C耐圧が低い I Cプロセス を採用することが好ましい。
図 1 7 0は I C耐圧を単位トランジスタの出力バラツキの関係を図示 してものである。 縦軸のバラツキ比率とは、 1 . 8 (V) 耐圧プロセス で作製して単位トランジスタ 6 3 4のパラツキを 1としている。 なお、 図 1 7 0は単位トランジスタ 6 3 4の形状 L/Wを 1 2 ( μ m) / 6 ( μ m) とし、 各耐圧プロセスで製造した単位トランジスタ 6 3 4の出カバ ラツキを示している。 また、 各 I C耐圧プロセスで複数の単位トランジ スタを形成し、 出力電流バラツキを求めている。 ただし、 耐圧プロセス は、 1 . 8 (V) 耐圧、 2. 5 (V) 耐圧、 3. 3 (V) 耐圧、 5 (V) 耐圧、 8 (V) 耐圧、 1 0 (V) 耐圧、 1 5 (V) 耐圧などとびとびで ある。 しかし、 説明を容易にするため、 各耐圧で形成したトランジスタ のバラツキをグラフに記入し、 直線で結んでいる。
図 1 7 0でもわかるが、 I C耐圧が 9 (V) 程度までは、 I Cプロ セスに対するバラツキ比率 (単位トランジスタ 6 3 4の出力電流バラッ キ) の增加割合は小さい。 しかし、 I C耐圧が 1 0 (V) 以上になると I C耐圧に対するバラツキ比率の傾きが大きくなる。
図 1 7 0におけるバラツキ比率は 3以内が、 6 4階調から 2 5 6階調 表示でのバラツキ許容範囲である。 ただし、 このばらつき比率は、 単位 トランジスタ 6 3 4の面積、 L/Wにより異なる。 しかし、 単位トラン ジスタ 6 3 4の形状などを変化させても、 I C耐圧に対するバラツキ比 率の変化傾向はほとんど差がない。 1 。耐圧9〜 1 0 (V) 以上でバラ ツキ比率が大きくなる傾向がある。
—方、 図 6 4の出力端子 6 4の電位は、 画素 1 6の駆動用トランジス タ 1 1 aのプログラム電流により変化する。 画素 1 6の駆動用トランジ スタ 1 1 aが白ラスター (最大白表示) の電流を流す時のゲート端子電 位 Vwとする。 画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 aが黒ラスター (完 全黒表示) の電流を流す時のゲート端子電位 V bとする。 Vw_Vbの 絶対値は 2 (V) 以上必要である。 また、 Vw電圧が端子 7 6 1に印加 されている時、 単位トランジスタ 6 34のチャンネル間電圧は、 0. 5 (V) 必要である。
したがって、端子 76 1 (端子 76 1はソース信号線 1 8と接続され、 電流プログラム時、 画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 aのゲート端子 電圧が印加される) には、 0. 5 (V) から ( (Vw_Vb) + 0. 5)
(V) の電圧が印加される。 Vw— V bは 2 (V) であるから、 端子 7 6 1は最大 2 (V) + 0. 5 (V) = 2. 5 (V) 印加される。 したが つて、 ソース ドライバ I C 1 4の出力電圧 (電流) 力 S r a i 1— t o— r a i l出力であっても、 I C耐圧としては 2. 5 (V) 必要である。 端子 741の振幅必要範囲は、 2. 5 (V) 以上必要である。
以上のことから、 ソースドライバ I C 1 4の耐圧は、 2. 5 (V) 以 上 1 0 (V) 以下のプロセスを使用することが好ましい。 さらに好まし くは、 ソース ドライバ I C 1 4の耐圧は、 3 (V) 以上 9 (V) 以下の プロセスを使用することが好ましい。
なお、 以上の説明は、 ソースドライバ I C 1 2の使用耐圧プロセス は、 2. 5 (V) 以上 1 0 (V) 以下のプロセスを使用するとした。 し かし、 この耐圧は、 アレイ基板 7 1に直接にソースドライバ回路 1 4が 形成された実施例 (低温ポリシリ コンプロセスなど) にも適用される。 アレイ基板 7 1に形成されたソースドライバ回路 1 4の使用耐圧は 1 5
(V) 以上と高い場合がある。 この場合は、 ソースドライバ回路 1 4に 使用する電源電圧を図 1 70に図示する I C耐圧に置き換えてもよい。 また、 ソースドライバ I C 1 4にあっても、 I C耐圧とせず、 使用する 電源電圧に置き換えても良い。
単位トランジスタ 6 34の面積は出力電流のバラツキと相関がある。 図 1 7 1は単位トランジスタ 6 3 4の面積を一定とし、 単位トランジス タ 6 3 4のトランジスタ幅 Wを変化させた時のグラフである。 図 1 7 ◦ は単位トランジスタ 6 3 4のチャンネル幅 W= 2 (μ m) のバラツキを 1 としている。
図 1 7 1で示すようにバラツキ比率は、単位トランジスタの Wが 2 (μ m) カゝら 9〜 1 0 ( μ πι) まで緩やかに増加し、 1 0 ( μ πι) 以上でバ ラツキ比率の増加は大きくなる傾向がある。 また、 チャンネル幅 W= 2
( μ τη) 以下でバラツキ比率が増加する傾向がある。
図 1 7 1におけるバラツキ比率は 3以内が、 6 4階調から 2 5 6階調 表示でのパラツキ許容範囲である。 ただし、 このばらつき比率は、 単位 トランジスタ 6 3 4の面積により異なる。 しかし、 単位トランジスタ 6 3 4の面積を変化させても、 I C耐圧に対するパラツキ比率の変化傾向 はほとんど差がない。
以上のことから、 単位トランジスタ 6 3 4のチャンネル幅 Wは 2 ( μ m) 以上 1 0 ( μ πι) 以下とすることが好ましい。 さらに好ましくは、 単位トランジスタ 6 3 4のチャンネル幅 Wは 2 ( m) 以上 9 ( μ m) 以下とすることが好ましい。
図 6 8に図示するように、 第 2段のカレントミラー回路 6 3 2 bを流 れる電流は、 第 3段のカレントミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 aにコピーされ、 カレントミラー倍率が 1倍の時は、 この電流がトラ ンジスタ 6 3 3 bに流れる。 この電流は、 最終段の単位トランジスタ 6 3 4にコピーされる。
D 0に対応する部分は、 1個の単位トランジスタ 6 3 4で構成されて いるので、 最終段電流源の単位トランジスタ 6 3 3に流れる電流値であ る。 D 1に対応する部分は 2個の単位トランジスタ 6 3 4で構成されて いるので、 最終段電流源の 2倍の電流値である。 D 2は 4個の単位トラ ンジスタ 6 3 4で構成されているので、 最終段電流源の 4倍の電流値で あり、 · · · 、 D 5に対応する部分は 3 2個のトランジスタで構成され ているので、 最終段電流源の 32倍の電流値である。 したがって、 6ビ ッ トの画像データ D O、 D l、 D 2、 · · ·、 D 5で制御されるスイツ チを介してプログラム電流 I wはソース信号線に出力される (電流を引 き込む)。 したがって、 6ビットの画像データ D 0、 D 1、 D 2、 · · ·、 D 5の ON、 O F Fに応じて、出力線には、最終段電流源 6 3 3の 1倍、 2倍、 4倍、 · · ·、 3 2倍の電流が加算されて出力される。 すなわち、 6ビッ トの画像データ00、 01、 02、 ' · ·、 05により、 最終段 電流源 6 3 3の 0〜6 3倍の電流値が出力線より出力される (ソース信 号線 1 8から電流を引き込む) 。
実際には、 図 1 46に図示するように、 ソース ドライバ I C 1 4内に は、 R、 G、 Bごとに基準電流 ( I a R、 I a G、 I a B) は可変抵抗 6 5 1 (6 5 1 R、 6 5 1 G、 6 5 1 B) で調整できるように構成され ている。 基準電流 I aを調整することにより、 ホワイ トバランスと容易 に調整することができる。
以上のように、 最終段電流源 6 3 3の整数倍の構成により、 従来の W /Lの比例配分と比較して、 より高精度に電流値を制御できる (各端子 の出力バラツキがなくなる) 。
ただし、 この構成は、 画素 1 6を構成する駆動用トランジスタ 1 1 a が Pチャンネルで構成され、 かつ、 ソースドライバ I C 14を構成する 電流源 (1単位トランジスタ) 6 34が Nチャンネルトランジスタで構 成されている場合である。 他の場合 (例えば、 画素 1 6の駆動用トラン ジスタ 1 1 aが Nチャンネルトランジスタで構成されている場合など) は、 プログラム電流 I wは吐き出し電流となる構成も実施できることは レヽうまでもない。 ここで、 基準電流の発生回路について詳細に説明しておく。 本発明の ソースドライバ回路 ( I C) 14の電流出力方式 (液晶表示パネルのソ ースドライバは電圧出力方式 (信号は電圧のステップ) である) では、 基準電流を元にし、 この基準電流に比例した単位電流を複数組み合わせ てプログラム電流 I wを出力するものである。
図 1 44はその実施例である。 図 6 7、 図 6 8、 図 7 6などでは、 可 変抵抗 6 5 1で基準電流を作成している。 図 1 44は、 図 68の可変抵 抗 6 5 1をトランジスタ 6 3 1 aで置き換え、 このトランジスタ 6 3 1 aとカレントミラー回路を形成する トランジスタ 1 444に流れる電流 をオペアンプ 7 2 2など用いて制御するものである。 トランジスタ 1 4 44と トランジスタ 6 3 1 a とはカレントミラー回路を形成する。 力レ ントミラー倍率が 1であれば、 トランジスタ 1 443を流れる電流が基 準電流となる。
オペアンプ 7 2 2の出力電圧は Nチャンネルトランジスタ 1 44 3に 入力され、 トランジスタ 1 443に流れる電流が外付け抵抗 6 9 1に流 れる。 なお、 抵抗 6 9 1 aは固定チップ抵抗である。 基本的には、 抵抗 6 9 1 aのみでよい。 抵抗 6 91 bはポジスタあるいはサーミスタなど の温度に対して抵抗値が変化する抵抗素子である。 この抵抗 6 9 1 aは E L素子 1 5の温特を補償するために用いる。 抵抗 6 9 1 aは、 E L素 子 1 5の温特にあわせて (捕償するために)、抵抗 6 9 1 bと並列あるい は直列に挿入あるいは配置する。 なお、 以後は説明を容易にするため、 抵抗 6 9 1 a と抵抗 6 9 1 bは 1つの抵抗 6 9 1 とみなして説明を行う c 抵抗 6 9 1は 1 %以上の精度のものが容易に入手できる。 抵抗 6 9 1 はソースドライノ I C 1 4内に拡散抵抗技術による抵抗あるいはポリシ リパターンによる抵抗を形成し、 内蔵させてもよい。 チップ抵抗 6 9 1 は入力端子 76 1 aに取り付ける。 特に E L表示パネルでは、 RGBご とに E L素子 1 5の温特が異なる。 したがって、 R G Bごとの 3つの外 付け抵抗 6 9 1が必要となる。
抵抗 6 9 1の端子電圧はオペアンプ 7 2 2の一入力となり、 この一端 子の電圧とオペアンプ 7 2 2の +端子とは同一電圧となる。したがって、 オペアンプ 7 2 2の +入力電圧が V 1 とすれば、 この電圧と抵抗 6 9 1 で割ったものがトランジスタ 1 4 4 4に流れる電流となる。 この電流が 基準電流となる。
今、 抵抗 6 9 1の抵抗値が 1 0 0 Κ Ω とし、 オペアンプ 7 2 2の +端 子の入力電圧が V 1 = 1 ( V ) であれば、 抵抗 6 9 1には 1 ( V ) Z l 0 0 Κ Ω = 1 0 ( μ Α ) の基準電流が流れる。 基準電流の大きさは、 2 μ Α以上 3 0 μ Α以下に設定することが好ましい。 さらに好ましくは、 5 μ Α以上 2 0 μ Α以下に設定することが好ましい。 親トランジスタ 6 3に流す基準電流が小さいと、 単位電流源 6 3 4の精度が悪くなる。 基 準電流が大きすぎると、 I C内部で変換するカレントミラー倍率 (この 場合は低減方向) が大きくなり、 カレン トミラー回路でのバラツキが大 きくなり、 先と同様に単位電流源 6 3 4の精度が悪くなる。
以上の構成によれば、 オペアンプ 7 2 2の +入力端子の精度が良好か つ抵抗 6 9 1の精度が良好であれば、 極めて精度のよい基準電流 (大き さ、バラツキ精度) を形成できる。抵抗 6 9 1をソースドライバ回路( I C ) 1 4内に内蔵する場合は、 内蔵した抵抗をトリミングすることによ り高精度に形成するとよい。
オペアンプ 7 2 2の +端子には、 基準電圧回路 1 4 4 1からの基準電 圧 V r e f を印加する。 基準電圧を出力する基準電圧回路 1 4 4 1の I Cはマキシム社などから多数の品種 販売されている。 また、 基準電圧 V r e f はソースドライバ回路 1 4内に形成することもできる (基準電 圧 V r e f の内蔵)。 基準電圧 V r e f の範囲は 2 ( V ) 以上ァノード電 圧 V d d (V) 以下とすることが好ましい。
基準電圧は接続端子 76 1 aから入力する。 基本的には、 この V r e f 電圧をオペアンプ 722の +端子に入力すればよい。 接続端子 76 1 aを +端子間に電子ボリゥム回路 5 6 1が配置されているのは、 E L素 子 1 5は RGBで発光効率が異なるためである。 つまり、 RGBの各 E L素子 1 5に流す電流と調整し、 ホワイ トパランスを取るためである。 もちろん、 抵抗 6 9 1の値で調整できる場合は、 電子ボリ ゥム回路 5 6 1での調整は必要でない。 たとえば、 抵抗 6 9 1を可変ボリゥムで構成 する例が例示される。
電子ボリ ゥム回路 5 6 1の活用と しての 1つは、 E L素子 1 5が RG Bで劣化速度が異なることによる再度のホワイ トパランス調整である。 E L素子 1 5は特に、 Bが劣化しやすい。 そのため、 E L表示パネルを 使用していると長年の間に Bの E L素子 1 5が喑くなり、 画面がイエロ 一色になる。 この場合に B用の電子ボリゥム回路 5 6 1を調整してホヮ ィ トバランスを実施する。 もちろん、 電子ポリゥム回路 5 6 1を温度セ ンサ 7 8 1 (図 7 8およびその説明を参照のこと) と連動させて、 E L 素子の輝度補償あるいはホワイ トバランス補償を実施してもよい。
電子ボリ ゥム回路 5 6 1は I C (回路) 1 4内に内蔵させる。 もしく は、 低温ポリ シリ コン技術を用いてアレイ基板 7 1に直接に形成する。 ポリシリ コンをパターユングすることにより単位抵抗 (R l、 R 2、 R
3、 R 4、 Rn) を複数個形成し、 直列に接続する。 また、 各 単位抵抗間にアナログスィ ッチ (S l、 S 2、 S 2、 S n +
1) を配置し、 基準電圧 V r e f を分圧して電圧を出力する。
図 1 48などにおいて、 トランジスタ 1 443はバイポーラ トランジ スタとして図示しているが、 これに限定するものではない。 FET、 M O S トランジスタでもよい。 トランジスタ 1 443は I C内 1 4に内蔵 させる必要はなく、 I C外部に配置してもよいことは言うまでもない。 また、 ゲートドライバ回路 1 2内に電源などの発生回路を内蔵させ、 ま た、 トランジスタ 1443も内蔵させてもよい。
E L表示パネルで、 フルカラー表示を実現するためには、 RGBのそ れぞれに基準電流を形成 (作成) する必要がある。 RGBの基準電流の 比率でホワイ トパランスを調整できる。 電流駆動方式の場合は、 また、 本発明は、 1つの基準電流から単位電流源 6 34が流す電流値を決定す る。 したがって、 基準電流の大きさを決定すれば、 単位電流源 6 34が 流す電流を決定することができる。 そのため、 R、 G、 Bのそれぞれの 基準電流を設定すれば、 すべての階調におけるホワイ トバランスが取れ ることになる。 以上の事項は、 ソースドライバ回路 1 4が電流きざみ出 力 (電流駆動) であることから発揮される効果である。 したがって、 い かに、 RGBごとに基準電流の大きさを設定できるかがボイントとなる。
E L素子の発光効率は、 E L材料の蒸着あるいは塗布する膜厚で決定 される。 もしくは、 支配的な要因である。 膜厚は、 ロッ トごとにほぼ一 定である。 したがって、 E L素子 1 5の形成膜厚をロッ ト管理すれば、 E L素子 1 5に流す電流と発光輝度の関係が決定される。 つまり、 ロッ トごとに、 ホワイ トパランスをとるための電流値は固定である。
たとえば、 Rの E L素子 1 5に流す電流を I r (A)、 Gの E L素子 1 5に流す電流を I g (A)、 Bの E L素子 1 5に流す電流を l b (A) と すれば、 ロットごとにホワイ トバランスがとれる基準電流の割合がわか る。 したがって、 一例として、 I r : I g : I b = l : 2 : 4の時に、 ホワイ トバランスが取れることがわかる。 ホワイ トパランスを設定する と本発明の d u t y駆動などでは、全階調でホワイ トバランスがとれる。 この事項は本発明の駆動方法と本発明のソースドライバ回路との相乗効 果が発揮される事項である。 図 1 4 8の構成においては、 ロ ッ トごとに R、 G、 Bの基準電流を発 生させる回路の抵抗 6 9 1の値を変更することによりホワイ トバランス をとることができる。 しかし、 ロッ トごとに抵抗 6 9 1を変更するとい う作業が発生する。
図 1 4 8では、 ソース ドライバ回路 ( I C) 1 4外部から電子ボリ ゥ ム回路 5 6 1を制御し、 電子ポリゥム回路 5 6 1のスィッチ S xを切り 替えて基準電流 I aの値を変更する。 図 1 4 9では、 電子ポリゥム回路 5 6 1の設定値をフラシュメモリ 1 4 9 1に記憶できるように構成して いる。 フラッシュメモリ 1 4 9 1の値は、 各 RGBの電子ボリゥム回路 5 6 1で独自に設定できるように構成されている。 フラシュメモリ 1 4 9 1の値は、 たとえば E L表示パネルのロッ トごとに設定され、 ソース ドライノ I C 1 4の電源投入時に読み出されて、 電子ポリ ゥム回路 5 6 1のスィ ッチ S xを設定する。
図 1 5 0は図 1 4 9の電子ボリ ゥム回路 5 6 1を抵抗ァレイ回路 1 5 0 1にした構成図である。 なお、 図 1 5 0において、 R rは外づけ抵抗 である。 もちろん、 R rはソースドライバ回路 ( I C) 1 4内に内蔵さ せてもよい。 抵抗ァレイ 1 5 0 3はソース ドライバ回路 ( I C) 1 4内 に内蔵させる。 抵抗アレイを構成する抵抗 (R l〜R n) は直列に接続 されており、各抵抗( R 1〜 R n )間はショート配線で結線されている。 この結線を、 図 1 5 0で示す a点 b点などを切断することにより、 抵抗 アレイ 1 5 0 3を流れる電流 I rが変化する。 電流 I rの変化によりォ ぺアンプ 7 2 2の +端子に印加される電圧が変化するから、 基準電流 I aが変化する。 切断する点は、 抵抗 R rを流れる電流をモニターし、 目 標の基準電流となる点を決定して行う。
抵抗ァレイ 1 5 0 3の ト リ ミングは、 レーザー装置 1 5 0 1を用いて、 レーザー光 1 5 0 2を照射することにより行うとよい。 なお、 図 1 4 8では RGBで抵抗 6 9 1の値を変更することにより、 各 RGBの基準電流を変更するとした。 また、 図 149では、 フラッシ ュメモリ 1 4 9 1により、 電子ボリゥム回路 5 6 1のスィッチ S xを設 定することにより、 各 RGBの基準電流を変更するとした。 また、 図 1 50では、 抵抗ァレイ 1 50 3の抵抗値をトリ ミングにより変更するこ とにより、 各 RGBの基準電流を変更するとした。 しかし、 本発明はこ れに限定するものではない。
たとえば、 図 1 4 9、 図 1 5 0において、 各 R G Bの基準電圧 (V r e f R、 V r e f G、 V r e f B)の電圧値を変更することによつても、 基準電流を調整することができることは言うまでもない。 各 RGBの基 準電圧 V r e f はオペアンプ回路などにより容易に発生させることがで きる。 また、 図 1 4 8、 図 1 49、 図 1 50などにおいて、 抵抗 R rを ポリゥムとすることにより、 結果的にソースドライバ回路 ( I C) 1 4 に印加される基準電圧を変更することができる。
最終段電流源 6 3 3の 0〜 6 3倍の電流が出力されるとしたが、 これ は最終段電流源 6 3 3のカレントミラー倍率が 1倍の時である。 カレン トミラー倍率が 2倍の時は、 最終段電流源 6 3 3の 0〜 1 2 6倍の電流 が出力され、 カレン トミラー倍率が 0. 5倍の時は、 最終段電流源 6 3 3の 0〜3 1. 5倍の電流が出力される。
以上のように、 本発明は最終段電流源 6 3 3あるいは、 それより前段 の電流源 (6 3 1、 63 2など) のカレントミラー倍率を変化させるこ とにより、 出力の電流値を容易に変更できる。 また、以上の事項は、 R、 G、 Bごとにカレントミ.ラー倍率を変更する (異ならせる) ことも好ま しい。 たとえば、 Rのみ、 いずれかの電流源のカレン トミラー倍率を他 の色に対して (他の色に対応する電流源回路に対して) 、 変化 (異なら せる) させてもよい。 特に、 E L表示パネルは、 各色 (R、 G、 Bある いはシアン、 イェロー、 マゼンダ) ごとに発光効率などが異なる。 した がって、 各色で力レントミラー倍率を変化させることにより.、 ホワイ ト パランスを良好にできる。
電流源の力レントミラー倍率を他の色に対して (他の色に対応する電 流源回路に対して) 、 変化 (異ならせる) させるという事項は、 固定的 なものに限定されない。 可変することも含まれる。 可変は、 電流源に力 レントミラー回路を構成する トランジスタを複数形成しておき、 外部か らの信号によりカレン ト電流を流す前記トランジスタの個数を切り替え ることにより実現できる。 このように構成することにより、 作製された E L表示パネルの各色の発光状態を観察しながら、 最適なホワイ トバラ ンスに調整することが可能になる。
特に、 本発明は、 多数段に電流源 (カレン トミラー回路) を連結する 構成である。 したがって、 第 1段の電流源 6 3 1 と第 2段の電流源 6 3 2 とのカレントミラー倍率を変化させると、 少ない連結部 (カレントミ ラー回路など) により容易に多数の出力の出力電流を変化できる。 もち ろん、 第 2段の電流源 6 3 2と第 3段の電流源 6 3 3とのカレン トミラ 一倍率を変化させるよりも、 少ない連結部 (カレン トミラー回路など) により容易に多数の出力の出力電流を変化できることはいうまでもない。 なお、 カレントミラー倍率を変化という概念は、 電流倍率を変化 (調 整) するということである。 したがって、 カレントミラー回路のみに限 定されるものではない。 たとえば、 電流出力のオペアンプ回路、 電流出 力の D / A回路などでも実現できる。 以上に説明した事項は、 本発明の 他の実施例についても適用されることはいうまでもない。
図 6 5に、 3段式カレントミラー回路による 1 7 6出力 (N X M = 1 7 6 ) の回路図の一例を示す。 図 6 5では、 第 1段カレントミラー回路 による電流源 6 3 1を親電流源、 第 2段カレントミラー回路による電流 源 6 3 2を子電流源、 第 3段カレントミラー回路による電流源 6 3 3を 孫電流源と記している。 最終段カレントミラー回路である第 3段力レン トミラー回路による電流源の整数倍の構成により、 1 7 6出力のばらつ きを極力抑え、 高精度な電流出力が可能である。 もちろん、 電流源 5 3 1、 6 3 2、 6 3 3を密集して配置するという構成を忘れてはならない。 なお、 密集して配置するとは、 第 1の電流源 6 3 1 と第 2の電流源 6 3 2とを少なく とも 8 m m以内の距離に配置 (電流あるいは電圧の出力 側と電流あるいは電圧の入力側) することをいう。 さらには、 5 m m以 内に配置することが好ましい。 この範囲であれば、 検討によりシリ コン チップ内で配置されてトランジスタの特性 (V t、 モビリティ 、 ) 差がほとんど発生しないからである。 また、 同様に、 第 2の電流源 6 3 2と第 3の電流源 6 3 3 (電流の出力側と電流の入力側) も少なく とも 8 m m以内の距離に配置する。 さらに好ましくは、 5 m m以内の位置に 配置することが好ましい。 以上の事項は、 本発明の他の実施例において も適用されることは言うまでもない。
この電流あるいは電圧の出力側と電流あるいは電圧の入力側とは、 以 下の関係を意味する。 図 6 6の電圧受け渡しの場合は、 第 ( I ) 段の電 流源のトランジスタ 6 3 1 (出力側) と第 ( I + 1 ) の電流源のトラン ジスタ 6 3 2 a (入力側) とを密集して配置する関係である。 図 6 7の 電流受け渡しの場合は、第( I )段の電流源のトランジスタ 6 3 1 a (出 力側) と第 ( 1 + 1 ) の電流源のトランジスタ 6 3 2 b (入力側) とを 密集して配置する関係である。
なお、 図 6 5、 図 6 6などにおいて、 トランジスタ 6 3 1は 1個とし たが、 これに限定するものではない。 たとえば、 小さなサブトランジス タ 6 3 1を複数個形成し、 この複数個のサブトランジスタのソースまた はドレイン端子を可変抵抗 6 5 1と接続して単位トランジスタを構成し てもよい。小さなサブトランジスタを複数個並列に接続することにより、 単位トランジスタのばらつきを低減することができる。
同様に、 トランジスタ 6 3 2 aは 1個としたが、 これに限定するもの ではない。 たとえば、 小さなトランジスタ 6 3 2 aを複数個形成し、 こ のトランジスタ 6 3 2 aの複数個のゲート端子を、 トランジスタ 6 3 1 のグート端子と接続してもよい。 小さなトランジスタ 6 3 2 aを複数個 並列に接続することにより、 トランジスタ 6 3 2 aのばらつきを低減す ることができる。
したがって、 本発明の構成としては、 1つのトランジスタ 6 3 1 と複 数個のトランジスタ 6 3 2 a とを接続する構成、 複数個のトランジスタ 6 3 1 と 1個のトランジスタ 6 3 2 a とを接続する構成、 複数個の トラ ンジスタ 6 3 1 と複数個のトランジスタ 6 3 2 a とを接続する構成が例 示される。 以上の実施例は後に詳細に説明する。
以上の事項は、 図 6 8のトランジスタ 6 3 3 a と トランジスタ 6 3 3 b との構成にも適用される。 1つのトランジスタ 6 3 3 a と複数個のト ランジスタ 6 3 3 b a とを接続する構成、 複数個のトランジスタ 6 3 3 a と 1個のトランジスタ 6 3 3 b とを接続する構成、 複数個のトランジ スタ 6 3 3 a と複数個のトランジスタ 6 3 3 b とを接続する構成が例示 される。小さな トランジスタ 6 3 3を複数個並列に接続することにより、 トランジスタ 6 3 3のばらつきを低減することができるからである。 以上の事項は、 図 6 8のトランジスタ 6 3 2 a、 6 3 2 b との関係に も適用することができる。 また、 図 6 4のトランジスタ 6 3 3 bも複数 個の トランジスタで構成することが好ましい。 図 7 3、 図 7 4のトラン ジスタ 6 3 3についても同様に複数個のトランジスタで構成することが 好ましい。
ここで、 シリ コンチップとしたが、 これは、 半導体チップの意味であ る。 したがって、 ガリ ウム基板に形成されたチップ、 ゲルマニウム基板 など形成された他の半導体チップも同様である。 したがって、 ソース ド ライバ I C 1 4はいずれの半導体基板で作製してもよい。 また、 単位ト ランジスタ 6 3 4は、バイポーラ トランジスタ、 C M O S トランジスタ、 バイ C M O S トランジスタ、 D M O S トランジスタのいずれでもよレ、。 しかし、単位トランジスタ 6 3 4の出力バラツキを小さくする観点から、 単位トランジスタ 6 3 4は C M O S トランジスタで構成することが好ま しレ、。
単位トランジスタ 6 3 4は Nチャンネルで構成することが好ましい c Pチャンネルトランジスタで構成した単位トランジスタは、 Nチャンネ ルトランジスタで構成した単位トランジスタに比較して、 出力パラツキ が 1 . 5倍になる。
ソース ドライノ I C 1 4の単位トランジスタ 6 3 4は、 Nチヤンネル トランジスタで構成することが好ましいことから、 ソース ドライバ I C 1 4のプログラム電流は、 画素 1 6からソース ドライノ I Cへの引き込 み電流となる。 したがって、 画素 1 6の駆動用 トランジスタ 1 1 aは P チャンネルで構成される。 また、 図 1のスイッチング用 トランジスタ 1 1 dも Pチャンネルトランジスタで構成される。
以上のことから、 ソース ドライ ノ I C (回路) 1 4の出力段の単位ト ランジスタ 6 3 4を Nチャンネルトランジスタで構成し、 画素 1 6の駆 動用 トランジスタ 1 1 aを Pチャンネルトランジスタで構成するという 構成は、 本発明の特徴ある構成である。 なお、 画素 1 6を構成する トラ ンジスタ 1 1のすベてを図 1に図示することにより画素 1 6を作製する プロセスマスクを低減することができるからより好ましい構成である。 画素 1 6を構成する トランジスタ 1 1を Pチャンネルで構成すると、 プログラム電流は画素 1 6からソース信号線 1 8に流れ出す方向になる c そのため、 ソース ドライバ回路の単位トランジスタ 6 3 4 (図 7 3、 図7 4、 図 1 2 6、 図 1 2 9などを参照のこと) は、 Nチャンネルのトラ ンジスタで構成する必要がある。 つまり、 ソース ドライバ回路 1 4はプ ログラム電流 I wを引き込むように回路構成する必要がある。
したがって、 画素 1 6の駆動用 トランジスタ 1 1 a (図 1の場合) が Pチャンネルトランジスタの場合は、 必ず、 ソース ドライバ回路 1 4は プログラム電流 I wを引き込むように、 単位トランジスタ 6 3 4を Nチ ャンネルトランジスタで構成する。 ソース ドライバ回路 1 4をアレイ基 板 7 1に形成するには、 Nチャンネル用マスク (プロセス) と Pチャン ネル用マスク (プロセス) の両方を用いる必要がある。 概念的に述べれ ば、 画素 1 6 とゲート ドライバ 1 2を Pチャンネルトランジスタで構成 し、 ソース ドライバの引き込み電流源のトランジスタは Nチャンネルで 構成するのが本発明の表示パネル (表示装置) である。
したがって、 画素 1 6のトランジスタ 1 1を Pチャンネルトランジス タで形成し、 ゲート ドライバ回路 1 2を Pチャンネルトランジスタで形 成する。 このように画素 1 6のトランジスタ 1 1 とゲート ドライバ回路 1 2の両方を Pチャンネルトランジスタで形成することにより基板 7 1 を低コス ト化できる。 しかし、 ソース ドライバ 1 4は、 単位トランジス タ 6 3 4を Nチャンネルトランジスタで形成することが必要になる。 し たがって、 ソース ドライバ回路 1 4は基板 7 1に直接形成することがで きない。 そこで別途、 シリコンチップなどでソース ドライバ回路 1 4を 作製し、 基板 7 1に積載する。 つまり、 本発明は、 ソース ドライノ I C 1 4 (映像信号としてのプログラム電流を出力する手段) を外付けする 構成である。
なお、 ソース ドライバ回路 1 4はシリ コンチップで構成すると したが これに限定するものではない。 たとえば、 低温ポリシリ コン技術などで ガラス基板に多数個を同時に形成し、 チップ状に切断して、 基板 7 1に 積載してもよい。 なお、 基板 7 1にソースドライバ回路を積載するとし て説明しているが、 積載に限定するものではない。 ソースドライバ回路 1 4の出力端子 6 8 1を基板 7 1 のソース信号線 1 8に接続するのであ ればいずれの形態でもよい。 たとえば、 T A B技術でソースドライバ回 路 1 4をソース信号線 1 8に接続する方式が例示される。 シリコンチッ プなどに別途ソースドライバ回路 1 4を形成することにより、 出力電流 のバラツキが低減し、 良好な画像表示を実現できる。 また、 低コス ト化 が可能である。
また、 画素 1 6の選択トランジスタを Pチャンネルで構成し、 ゲート ドライバ回路を Pチャンネルトランジスタで構成するという構成は、 有 機 E Lなどの自己発光デバイス (表示パネルあるいは表示装置) に限定 されるものではない。 たとえば、 液晶表示デバイス、 F E D (フィール ドエミッションディスプレイ) にも適用することができる。
画素 1 6のスィツチング用トランジスタ 1 1 b、 1 1 cが Pチャンネ ルトランジスタで形成されていると、 V g hで画素 1 6が選択状態とな る。 V g 1で画素 1 6が非選択状態となる。 以前にも説明したが、 ゲー ト信号線 1 7 aがオン (V g 1 ) からオフ (V g ) になる時に電圧が 突き抜ける (突き抜け電圧) 。 画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 aが Pチャンネルトランジスタで形成されていると、 黒表示状態の時、 この 突き抜け電圧により トランジスタ 1 1 aがより電流が流れないようにな る。 したがって、 良好な黒表示を実現できる。 黒表示を実現することが 困難であるという点が、 電流駆動方式の課題である。
本発明では、 ゲートドライバ回路 1 2を Pチャンネルトランジスタで 構成することにより、 オン電圧は V g hとなる。 したがって、 Pチャン ネルトランジスタで形成された画素 1 6とマッチングがよい。 また、 黒 表示を良好にする効果を発揮させるためには、 図 1、 図 2、 図 3 2、 図 1 40、 図 1 4 2、 図 1 44、 図 1 4 5の画素 1 6の構成のように、 ァ ノ一ド電圧 V d dから駆動用 トランジスタ 1 1 a、 ソース信号線 1 8を 介してソース ドライバ回路 1 4の単位トランジスタ 6 34にプログラム 電流 I wが流入するように構成することが重要である。 したがって、 ゲ 一ト ドライバ回路 1 2および画素 1 6を Pチャンネルトランジスタで構 成し、 ソース ドライバ回路 1 4を基板に積載し、 かつソース ドライバ回 路 1 4の単位トランジスタ 6 34を Nチャンネルトランジスタで構成す ることは、 すぐれた相乗効果を発揮する。 また、 Nチャンネルで形成し た単位トランジスタ 6 34は Pチャンネルで形成した単位トランジスタ 6 34に比較して出力電流のバラツキが小さい。 同一面積 (W ' L) の トランジスタ 6 34で比較した場合、 Nチャンネルの単位トランジスタ 634は Pチャンネルの単位トランジスタ 6 34に比較して、 出力電流 のばらつきは、 1/1. 5から 1 /2になる。 この理由からもソースド ライバ I C 1 4の単位トランジスタ 6 34は Nチャンネルで形成するこ とが好ましい。
なお、 図 4 2の (b) においても同様である。 図 42の (b) は駆動 用トランジスタ l i bを介してソース ドライバ回路 1 4の単位トランジ スタ 6 34に電流が流入するのではない。 しかし、 アノード電圧 V d d からプログラム用トランジスタ 1 1 a、 ソース信号線 1 8を介してソー ス ドライバ回路 1 4の単位トランジスタ 6 34にプログラム電流 I wが 流入するように構成である。 したがって、 図 1と同様に、 ゲート ドライ バ回路 1 2および画素 1 6を Pチャンネルトランジスタで構成し、 ソー スドライバ回路 14を基板に積載し、 かつソース ドライバ回路 1 4の単 位トランジスタ 6 34を Nチャンネルトランジスタで構成することは、 すぐれた相乗効果を発揮する。 なお、 本発明では、 画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 aを Pチャン ネルで構成し、 スイッチングトランジスタ 1 1 b、 1 1 cを Pチャンネ ルで構成する。 また、 ソースドライバ I C 1 4の出力段の単位トランジ スタ 6 3 4を Nチャンネルで構成するとした。 また、 好ましくは、 ゲー ト ドライバ回路 1 2は Pチャンネルトランジスタで構成するとした。
前述の逆の構成でも効果を発揮することは言うまでもない。 画素 1 6 の駆動用トランジスタ 1 1 aを Nチャンネルで構成し、 スイッチングト ランジスタ 1 1 b、 1 1 cを Nチャンネルで構成する。 また、 ソースド ライノく I C 1 4の出力段の単位トランジスタ 6 3 4を Pチャンネルとす る構成である。 なお、 好ましくは、 ゲート ドライバ回路 1 2は Nチャン ネルトランジスタで構成する。 この構成も本発明の構成である。
以上の事項では、 単位トランジスタ 6 3 4は 1個の単体トランジスタ 6 3 4で構成される I Cに限定されるものではなレ、。電流出力段回路が、 複数のトランジスタで構成されるもの、 カレントミラーで構成されるも のなど他の構成で構成されるソースドライバ I C 1 4にも適用される。
さらには、 低温ポリシリコン、 高温ポリシリ コンもしくは固相成長に より形成された半導体膜 (C G S ) 、 もしくはアモルファスシリ コン技 術を用いてソースドライバ回路 1 4にも適用される。 ただし、 この場合 は、 パネルが比較的大型の場合が多い。 パネルが大型であると多少のソ ース信号線 1 8からの出力パラツキがあっても視覚的に認識されにくい。
したがって、 以上のガラス基板などに画素トランジスタと同時にソー スドライバ回路 1 4を形成する表示パネルでは、密集して配置するとは、 第 1の電流源 6 3 1 と第 2の電流源 6 3 2とを少なく とも 3 O m m以内 の距離に配置 (電流の出力側と電流の入力側) することをいう。 さらに は、 2 0 m m以内に配置することが好ましい。 この範囲であれば、 検討 によりこの範囲に配置されたトランジスタの特性 (V t、 モビリティ ( ) ) 差がほとんど発生しないからである。 また、 同様に、 第 2の電 流源 6 3 2と第 3の電流源 6 3 3 (電流の出力側と電流の入力側) も少 なぐとも 3 0 m m以内の距離に配置する。 さらに好ましくは、 2 0 m m 以内の位置に配置することが好ましい。
以上の説明は、 理解を容易に、 あるいは説明を容易にするため、 カレ ントミラー回路間は電圧により信号を受け渡すように説明をした。 しか し、 電流受け渡し構成にすることにより。 よりばらつきの小さい電流駆 動型表示パネルの駆動用ドライバ回路 ( I C ) 1 4を実現することがで きる。
図 6 7は電流受け渡し構成の実施例である。 なお、 図 6 6は電圧受け 渡し構成の実施例である。 図 6 6、 図 6 7とも回路図としては同じで あり、 レイアウト構成すなわち配線の引き回し方が異なる。 図 6 6にお いて、 6 3 1は第 1段電流源用 Nチャンネルトランジスタ、 6 3 2 aは 第 2段電流源用 Nチャンネルトランジスタ、 6 3 2 bは第 2段電流源用 Pチャンネノレトランジスタである。
図 6 7において、 6 3 1 aは第 1段電流源用 Nチャンネルトランジス タ、 6 3 2 aは第 2段電流源用 Nチャンネルトランジスタ、 6 3 2 bは 第 2段電流源用 Pチャンネルトランジスタである。
図 6 6では、 可変抵抗 6 5 1 (電流を変化するために用いるもので ある) と Nチャンネルトランジスタ 6 3 1で構成される第 1段電流源の ゲート電圧が、 第 2段電流源の Nチャンネルトランジスタ 6 3 2 aのゲ 一トに受け渡されているので、 電圧受け渡し方式のレイァゥト構成とな る。
一方、 図 6 7では、 可変抵抗 6 5 1 と Nチヤンネルトランジスタ 6 3 1 aで構成される第 1段電流源のゲート電圧が、 隣接する第 2段電流源 の Nチャンネルトランジスタ 6 3 2 aのゲートに印加され、 その結果ト ランジスタに流れる電流値が、 第 2段電流源の Pチャンネルトランジス タ 6 3 2 bに受け渡されているので、 電流受け渡し方式のレイアウト構 成となる。
なお、 本発明の実施例では説明を容易にするため、 あるいは理解を容 易にするために、 第 1の電流源と第 2の電流源との関係を中心に説明し ているが、 これに限定されるものではなく、 第 2の電流源と第 3の電流 源との関係、 あるいはそれ以外の電流源との関係においても適用される
(適用できる) ことは言うまでもない。
図 6 6に示した電圧受け渡し方式の'カレントミラー回路のレイァゥ ト構成では、 カレントミラー回路を構成する第 1段の電流源の Nチャン ネルトランジスタ 6 3 1 と第 2段の電流源の Nチャンネルトランジスタ
6 3 2 aが離れ離れになる(離れ離れになりやすいというべきではある) ので、 両者のトランジスタ特性に相違が生じやすい。 したがって、 第 1 段電流源の電流値が第 2段電流源に正確に伝達されず、 ばらつきが生じ やすい。
それに対して、 図 6 7に示した電流受け渡し方式の力レントミラー回 路のレイァゥト構成では、 カレントミラー回路を構成する第 1段電流源 の Nチャンネルトランジスタ 6 3 1 aと第 2段電流源の Nチャンネルト ランジスタ 6 3 2 aが隣接している (隣接して配置しやすい) ので、 両 者のトランジスタ特性に相違は生じにく く、 第 1段電流源の電流値が第 2段電流源に正確に伝達され、 ばらつきが生じにくレ、。
以上のことから、 本発明の多段式カレントミラー回路の回路構成 (本 発明の電流駆動方式のソース ドライバ回路 ( I C ) 1 4として、 電圧受 け渡しではなく、電流受け渡しとなるレイァゥト構成とすることにより、 よりばらつきが小さくでき好ましい。 以上の実施例は本発明の他の実施 例にも適用できることは言うまでもない。 なお、 説明の都合上、 第 1段電流源から第 2段電流源の場合を示した が、 第 2段電流源から第 3.段電流源、 第 3段電流源から第 4段電流 源、 · · · の場合も同様であることは言うまでもない。
図 6 8は、 図 6 5の 3段構成のカレントミラー回路 (3段構成の電流 源) を、 電流受け渡し方式にした場合の例を示している (したがって、 図 6 5は電圧受け渡し方式の回路構成である) 。
図 6 8では、 まず、 可変抵抗 6 5 1 と Nチャンネルトランジスタ 6 3 1で基準電流が作成される。 なお、 可変抵抗 6 5 1で基準電流を調整す るように説明しているが、 実際は、 ソースドライバ I C (回路) 1 4内 に形成 (もしくは配置) された電子ボリ ゥム回路により トランジスタ 6 3 1のソース電圧が設定され、調整されるように構成される。もしくは、 図 6 4に図示するような多数の電流源 (1単位) 6 3 4から構成される 電流方式の電子ポリゥムから出力される電流を直接にトランジスタ 6 3 1のソース端子に供給することにより基準電流は調整される (図 6 9を 参照のこと) 。
トランジスタ 6 3 1による第 1段電流源のゲート電圧が、 隣接する第 2段電流源の Nチャンネルトランジスタ 6 3 2 aのゲートに印加され、 その結果トランジスタに流れる電流値が、 第 2段電流源の Pチャンネル トランジスタ 6 3 2 bに受け渡される。 また、 第 2の電流源のトランジ スタ 6 3 2 bによるゲート電圧が、 隣接する第 3段電流源の Nチャンネ ルトランジスタ 6 3 3 aのゲートに印加され、 その結果トランジスタに 流れる電流値が、 第 3段電流源の Nチャンネルトランジスタ 6 3 3 bに 受け渡される。 第 3段電流源の Nチャンネルトランジスタ 6 3 3 bのゲ 一トには図 6 4に図示する多数の電流源 6 3 4が必要なビット数に応じ て形成 (配置) される。
図 6 9では、前記多段式力レントミラー回路の第 1段電流源 6 3 1に、 電流値調整用素子が具備されていることを特徴としている。 この構成に より、 第 1段電流源 6 3 1の電流値を変化させることにより、 出力電流 をコントロールすることが可能となる。
トランジスタの V tパラツキ (特性バラツキ) は、 1 ウェハ内で 1 0 0 (m V ) 程度のばらつきがある。 しかし、 1 0 0 //以内に近接して形 成されたトランジスタの V tバラツキは、 少なく とも、 1 0 ( m V ) 以 下である (実測) 。 つまり、 トランジスタを近接して形成し、 カレント ミラー回路を構成することにより、 カレントミラー回路の出力電流バラ ツキを減少させることができる。 したがって、 ソース ドライバ I Cの各 端子の出力電流パラツキを少なくすることができる。
なお、 トランジスタのパラツキは V tであるとして説明をするが、 ト ランジスタのバラツキは V tだけではない。 しかし、 v tバラツキがト ランジスタの特性バラツキの主要因であるから、理解を容易にするため、
V tバラツキ = トランジスタバラツキとして説明をする。
図 1 1 0はトランジスタの形成面積 (平方ミ リメ一トル) と、 単体ト ランジスタの出力電流パラツキとの測定結果を示している。 出力電流バ ラツキとは、 V t電圧での電流パラツキである。 黒点は所定の形成面積 内に作製された評価サンプル ( 1 0— 2 0 0個) のトランジスタ出力電 流バラツキである。 図 1 1 0の A領域 (形成面積 0 . 5平方ミ リメート ル以内) 内で形成されたトランジスタには、 ほとんど出力電流のバラッ キがない (ほぼ、 誤差範囲の出力電流バラツキしかない。 つまり、 一定 の出力電流が出力される) 。 逆に C領域 (形成面積 2 . 4平方ミ リメー トル以上) では、 形成面積に対する出力電流のバラツキが急激に大きく なる傾向がある。 B領域 (形成面積 0 . 5平方ミ リメ一トル以上 2 . 4 平方ミ リメートル以下) では、 形成面積に対する出力電流のバラツキは ほぼ比例の関係にある。 ただし、 出力電流の絶対値は、 ウェハごとに異なる。 しかし、 この問 題は、 本発明のソースドライバ回路 ( I C) 1 4において、 基準電流を 調整すること、 あるいは所定値にすることにより対応できる。 また、 力 レントミラー回路などの回路工夫で対応できる (解決できる) 。
本発明は、 入力デジタルデータ (D) により、 単位トランジスタ 6 3 4に流れる電流数を切り替えることによりソース信号線 1 8に流れる電 流量を変化 (制御) する。 階調数が 6 4階調以上であれば、 1/ 6 4 = 0. 0 1 5であるから、 理論的には、 1〜 2 %以内の出力電流パラツキ 以内にする必要がある。 なお、 1 %以内の出力バラツキは、 視覚的には 判別することが困難になり、 0. 5 %以下ではほぼ判別することができ ない (均一に見える) 。
出力電流バラツキ (%) を 1 %以内にするためには、 図 1 1 0の結果 に示すようにトランジスタ群 (バラツキの発生を抑制すべき トランジス タ) の形成面積を 2平方ミ リメーター以内にする必要がある。 さらに好 ましくは、 出力電流のバラツキ (つまり、 トランジスタの V tバラツキ) を 0. 5 %以内にすることが好ましい。 図 1 1 0の結果に示すようにト ランジスタ群 6 8 1の形成面積を 1. 2平方ミリメーター以内にすれば よい。 なお、 形成面積とは、 縦 X横の長さの面積である。 たとえば、 一 例として、 1. 2平方ミリメートルでは、 l mmX l . 2mmである。
なお、 以上は、 特に 8ビッ ト (2 5 6階調) 以上の場合である。 2 5 6階調以下の場合、 たとえば、 6ビッ ト (6 4階調) の場合は、 出力電 流のバラツキは 2 %程度であっても良い (画像表示上、 実状は問題がな レ、) 。 この場合は、 トランジスタ群 6 8 1は、 5平方ミリメートル以内 に形成すればよい。 また、 トランジスタ群 6 8 1 (図 6 8では、 トラン ジスタ群 6 8 1 a と 6 8 1 bの 2つを図示している) の両方が、 この条 件を満足することを要しない。少なく とも一方が(3つ以上ある場合は、 1つ以上のトランジスタ群 6 8 1 ) この条件を満足するように構成すれ ば本発明の効果が発揮される。 特に、 下位のトランジスタ群 6 8 1 (6 8 1 aが上位で、 6 8 1 bが下位の関係) に、 関してこの条件を満足さ せることが好ましい。 画像表示に問題が発生しにく くなるからである。 本発明のソースドライバ回路 ( I C) 1 4は、 図 6 8に図示するよう に、 親、 子、 孫というように少なく とも複数の電流源を多段接続し、 か つ各電流源密配置にしている (もちろん、親、子の 2段接続でもよい)。 また、 各電流源間 (トランジスタ群 6 8 1間) を電流受け渡しにしてい る。 具体的には、 図 6 8の点線で囲った範囲 (トランジスタ群 6 8 1 ) を密配置にする。 このトランジスタ群 6 8 1は電圧受け渡しの関係にあ る。 また、 親の電流源 6 3 1 と子の電流源 6 3 2 aとは、 ソースドライ バ I C 1 4チップの略中央部に形成または配置する。 チップの左右に配 置された子の電流源を構成する トランジスタ 6 3 2 a と、 子の電流源を 構成する トランジスタ 6 3 2 b との距離を比較的短くすることができる からである。 つまり、 最上位のトランジスタ群 6 8 1 aを I Cチップの 略中央部に配置する。 そして、 I Cチップ 1 4の左右に、 下位のトラン ジスタ群 6 8 1 bを配置する。 好ましくは、 この下位のトランジスタ群 6 8 1 bの個数が I Cチップの左右で略等しくなるように配置または、 形成もしくは作製するのである。 なお、 以上の事項は、 I Cチップ 1 4 に限定されず、 低温あるいは高温ポリシリコン技術でァレイ基板 7 1に 直接形成したソースドライバ回路 1 4にも適用される。 他の事項も同様 である。'
本発明では、 トランジスタ群 6 8 1 aは I Cチップ 1 4の略中央部に 1つ構成または配置または形成あるいは作製されたおり、 チップの左右 に 8個ずつトランジスタ群 6 8 1 bが形成されている (N= 8 + 8、 図 6 3を参照のこと) 。 子のトランジスタ群 6 8 l bはチップの左右に等 藝 35
187 しくなるように、 もしくは、 チップ中央の親が形成された位置に対し、 左側に形成または配置されたトランジスタ群 6 8 1 bの個数と、 チップ の右側に形成または配置されたトランジスタ群 6 8 1 bの個数との差が、 4個以内となるように構成することが好ましい。 さらには、 チップの左 側に形成または配置されたトランジスタ群 6 8 1 bの個数と、 チップの 右側に形成または配置されたトランジスタ群 6 8 1 bの個数との差が、 1個以内となるように構成することが好ましい。 以上の事項は、 孫にあ たる トランジスタ群 (図 6 8では省略されているが) についても同様で める。
親電流源 6 3 1 と子電流源 6 3 2 a間は電圧受け渡し (電圧接続) さ れている。 したがって、 トランジスタの V tパラツキの影響を受けやす レ、。 そのため、 トランジスタ群 6 8 1 aの部分を密配置する。 このトラ ンジスタ群 6 8 1 aの形成面積を、 図 1 1 0の図示するように 2平方ミ リメートル以内の面積に形成する。 さらに好ましくは 1 . 2平方ミリメ 一トル以内に形成する。 もちろん、 階調数が 6 4階調以下の場合は、 5 平方ミリメ一トル以内でもよい。
トランジスタ群 6 8 1 aを子トランジスタ 6 3 2 b間は電流でデータ を受け渡し (電流受け渡し) をしているので、 多少、 距離は流れても構 わない。 この距離の範囲 (たとえば、 上位のトランジスタ群 6 8 1 aの 出力端から下位のトランジスタ群 6 8 1 の入力端までの距離) は、 先 に説明したように、 第 2の電流源 (子) を構成するトランジスタ 6 3 2 aと第 2の電流源 (子) を構成する トランジスタ 6 3 2 b とを、 少なく とも 1 0 m m以内の距離に配置する。 このましくは 8 m m以内に配置ま たは形成する。 さらには、 5 m m以内に配置することが好ましい。
この範囲であれば、 検討によりシリコンチップ内で配置されてトラン ジスタの特性 (V t、 モビリティ ( ) ) 差が、 電流受け渡しではほと んど影響しないからである。 特に、 この関係は、 下位のトランジスタ群 で実施することが好ましい。 たとえば、 トランジスタ群 6 8 1 aが上位 で、 その下位にトランジスタ群 6 8 1 b、 さらにその下位にトランジス タ群 6 8 1 cがあれば、 トランジスタ群 6 8 1 b と トランジスタ群 6 8 1 cの電流受け渡しをこの関係を満足させる。 したがって、 すべてのト ランジスタ群 6 8 1がこの関係を満足させることに、 本発明が限定され るものではない。 少なく とも 1組のトランジスタ群 6 8 1がこの関係を 満足するようにすればよい。 特に、 下位の方が、 トランジスタ群 6 8 1 の個数が多くなるからである。
第 3の電流源 (孫) を構成する トランジスタ 6 3 3 a と第 3の電流源 を構成する トランジスタ 6 3 3 bについても同様である。 なお、 電圧受 け渡しでも、 ほぼ適用することができることは言うまでもない。
トランジスタ群 6 8 1 bはチップの左右方向 (長手方向、 つまり、 出 力端子 7 6 1 と対面する位置に) に形成または作製あるいは配置されて いる。 トランジスタ群 6 8 1 bはチップの左右方向(長手方向、つまり、 出力端子 7 6 1 と対面する位置に) に形成または作製あるいは配置され ている。 このトランジスタ群 6 8 1 の個数 Mは、本発明では 1 1個(図 6 3を参照) である。
子電流源 6 3 2 b と孫電流源 6 3 3 a間は電圧受け渡し (電圧接続) されている。 そのため、 トランジスタ群 6 8 1 a と同様にトランジスタ 群 6 8 1 bの部分を密配置する。 このトランジスタ群 6 8 1 bの形成面 積を、 図 1 1 0の図示するように 2平方ミ リメ一トル以内の面積に形成 する。 さらに好ましくは 1 ·. 2平方ミ リメートル以内に形成する。 ただ し、 このトランジスタ群 6 8 1 b部分の V tが少しでもばらつく と画像 として認識されやすい。 したがって、 ほとんどバラツキが発生しないよ うに、 形成面積は図 1 1 0の A領域 ( 0 . 5平方ミ リメ一トル以内) に することが好ましい。
トランジスタ群 6 8 1 bを孫トランジスタ 6 3 3 aと トランジスタ 6 3 3 b間は電流でデータを受け渡し (電流受け渡し) をしているので、 多少、 距離は流れても構わない。 この距離の範囲についても先の説明と 同様である。 第 3の電流源 (孫) を構成するトランジスタ 6 3 3 aと第 2の電流源 (孫) を構成する トランジスタ 6 3 3 bとを、 少なく とも 8 m m以内の距離に配置する。 さらには、 5 m m以内に配置することが好 ましい。
図 6 9に、 前記電流値制御用素子として、 電子ボリゥムで構成した場 合を示す。 電子ボリゥムは抵抗 6 9 1 (電流制限および各基準電圧を作 成する。 抵抗 6 9 1はポリシリで形成する) 、 デコーダ回路 6 9 2、 レ ベルシフタ回路 6 9 3などで構成される。 なお、 電子ポリゥムは電流を 出力する。トランジスタ 6 4 1はアナログスィツチ回路として機能する。 なお、 ソースドライバ I C (回路) 1 4において、 トランジスタを電 流源と記載する場合がある。 トランジスタで構成された力レントミラー 回路などは電流源として機能するからである。
また、 電子ボリゥム回路は、 E L表示パネルの色数に応じて形成 (も しくは配置) する。 たとえば、 R G Bの 3原色であれば、 各色に対応す る 3つの電子ボリゥム回路を形成 (もしくは配置) し、 各色を独立に調 整できるようにすることが好ましい。 しかし、 1つの色を基準にする (固 定する) 場合は、 色数一 1分の電子ボリゥム回路を形成 (もしくは配置) する。
図 7 6は、 R G Bの 3原色を独立に基準電流を制御する抵抗素子 6 5 1を形成 (配置) した構成である。 もちろん、 抵抗素子 6 5 1は電子ポ リゥムに置き換えてもよいことは言うまでもない。 電流源 6 3 1、 電流 源 6 3 2などの親電流源、 子電流源など基本 (根本) となる電流源は図 7 6に図示する領域に出力電流回路 7 0 4に密集して配置する。 密集し て配置することにより、 各ソース信号線 1 8からの出力バラツキが低減 する。 図 7 6に図示するように I Cチップ (回路) 1 4の中央部に出力 電流回路 7 0 4 (電流出力回路に限定されるものではない。 基準電流発 生回路部、 コントローラ部でもよい。 つまり、 7 0 4とは出力回路が形 成されていない領域である) に配置することにより、 I Cチップ (回路) 1 4の左右に電流源 6 3 1、 6 3 2などから電流を均等に分配すること が容易となる。 したがって、 左右の出力バラツキが発生しにくレ、。
ただし、 中央部に出力電流回路 7 0 4に配置することに限定するもの ではない。 I Cチップの片端もしくは両端に形成してもよい。 また、 出 力電流回路 7 0 4と平行に形成または配置してもよい。
I Cチップ 1 4の中央部にコントローラあるいは出力電流回路 7 0 4 を形成することは、 I Cチップ 1 4の単位トランジスタ 6 3 4の V t分 布の影響を受けやすいため、 あまり好ましいとはいえない (ウェハの V tはウェハ内で滑らかな分布が発生している) 。
この理由を図 1 2 0で説明をする。 I Cチップ 1 4の中央部にコント ローラあるいは出力電流回路 7 0 4を形成すると、 中央部には単位トラ レジスタ 6 3 4からなる出力電流回路を形成または構成することができ ない。 一方で表示パネルの表示画面 5 0はマトリツクス状に画素 1 6が 形成されている。 画素は碁盤目状に等間隔に形成されている。 したがつ て、 図 1 2 0に図示するように、 I Cチップ 1 4の中央部には、 出力電 流回路の出力端子 7 6 1 bはない。 そのため、 パネルの表示画面 5 0の 中央部には、 E L素子 1 5の中央部以外の出力端子 7 6 1 a、 7 6 1 c から配線を引き回す。
しかし、 出力端子 7 6 1 b , 7 6 1 cに接続される出力回路の単位ト ランジスタの V tは異なっている可能性がある。 各出力端子の単位トラ ンジスタ 6 3 4のゲート端子電圧が同一であっても、 単位トランジスタ 6 3 4の V t分布により出力電流が異なる。 したがって、 パネルの中央 部で出力電流の段差が発生する可能性がある。 出力電流の段差が発生す ると、 画面の中央部で左右の輝度が異なる。
この課題を解決する構成を図 1 2 2に図示する。 図 1 2 2の ( a ) は 出力電流回路 7 0 4を I Cチップの片側に構成した例である。 図 1 2 2 の (b ) は出力電流回路 7 0 4を I Cチップの両側に分割して構成した 例である。 図 1 2 2の ( c ) は出力電流回路 7 0 4を I Cチップの入力 端子側に構成した例である。 したがって、 出力電流回路 7 0 4以外の領 域に出力端子が規則的に形成されている。
図 6 8の回路構成では、 1つのトランジスタ 6 3 3 a と 1つのトラン ジスタ 6 3 3 b とが一対一の完成で接続されている。図 6 7においても、 1つの 1、ランジスタ 6 3 2 a と 1つのトランジスタ 6 3 2 b とが一対一 の完成で接続されている。 図 6 5などにおいても同様である。
しかし、 1つのトランジスタと 1つの トランジスタとが一対一の関係 で接続されていると、 対応する トランジスタの特性 (V tなど) の特性 がバラックとこのトランジスタに接続されたトランジスタの出力にバラ ツキが発生してしまう。
この課題を解決する構成の実施例が図 1 2 3の構成である。 図 1 2 3 の構成は、 一例として 4つのトランジスタ 6 3 3 aからなる伝達トラン ジスタ群 6 8 1 b ( 6 8 1 b l、 6 8 1 b 2、 6 8 1 b 3 ) と 4つのト ランジスタ 6 3 3 bからなる伝達トランジスタ群 6 8 1 c ( 6 8 1 c 1、 6 8 1 c 2、 6 8 1 c 3 ) とが接続されている。 ただし、 伝達トランジ スタ群 6 8 1 b、 伝達トランジスタ群 6 8 1 cはそれぞれ 4つのトラン ジスタ 6 3 3で構成されるとしたがこれに限定されるものではなく、 3 以下でもよく、 5以上でもよいことは言うまでもない。 つまり、 トラン ジスタ 6 3 3 aに流れる基準電流 l bを、 トランジスタ 6 3 3 a とカレ ントミラー回路を構成する複数のトランジスタ 6 3 3で出力し、 この出 力電流を複数のトランジスタ 6 3 3 bで受けるものである。 複数のトラ ンジスタ 6 3 3 a と複数のトランジスタ 6 3 3 b と略同一サイズで、 か つ同一個数に設定することが好ましい。 また、 1出力を構成する単位ト ランジスタ 6 3 4の個数 (図 1 2 4のように 6 4階調の場合は 6 3個) と、 単位トランジスタ 6 3 4とカレントミラーを構成する トランジスタ 6 3 3 bの個数とは略同一サイズ、かつ同一個数にすることが好ましい。 以上のように構成すればカレント倍率が精度よく設定でき、 また、 出力 電流のばらつきも少なくなる。
なお、 トランジスタ 6 3 3 bに流す電流 I c 1に対して、 6 3 2 bに 流れる電流 I bは 5倍以上になるように設定することが好ましい。 トラ ンジスタ 6 3 3 aのゲート電位が安定し、 出力電流による過渡現象の発 生を抑制できるからである。
また、 伝達トランジスタ群 6 8 1 b 1には 4つのトランジスタ 6 3 3 aが隣接して配置され、 伝達トランジスタ群 6 8 1 b 1に隣接して伝達 トランジスタ群 6 8 1 b 2が配置され、 この伝達トランジスタ群 6 8 1 b 2には 4つの トランジスタ 6 3 3 aが隣接して配置されというように 形成されるとしているがこれに限定するものではない。 たとえば、 伝達 トランジスタ群 6 8 1 b 1のトランジスタ 6 3 3 a と伝達トランジスタ 群 6 8 1 b 2のトランジスタ 6 3 3 a とが相互に位置関係を交錯するよ うに配置または形成してもよい。 位置関係を交錯 (トランジスタ 6 3 3 の配置を伝達トランジスタ群 6 8 1間で入れ替える)させることにより、 各端子での出力電流 (プログラム電流) のパラツキをより少なくするこ とができる。
このように電流受け渡しする トランジスタを複数のトランジスタで構 成することにより、 トランジスタ群全体として出力電流のパラツキが少 なくなり、 各端子での出力電流 (プログラム電流) のバラツキをより少 なくすることができる。
伝達トランジスタ群 6 8 1を構成する トランジスタ 6 3 3の形成面積 の総和が重要な項目である。 基本的にトランジスタ 6 3 3の形成面積の 総和が大きいほど、 出力電流 (ソース信号線 1 8から流入するプロダラ ム電流) のバラツキは少なくなる。 つまり、 伝達トランジスタ群 6 8 1 の形成面積 (トランジスタ 6 3 3の形成面積の総和) が大きいほどバラ ツキは小さくなる。 しかし、 トランジスタ 6 3 3の形成面積が大きくな ればチップ面積が大きくなり、 I Cチップ 1 4の価格が高くなる。
なお、 伝達トランジスタ群 6 8 1の形成面積とは、 伝達トランジスタ 群 6 8 1を構成する トランジスタ 6 3 3の面積の総和である。 また、 ト ランジスタ 6 3 3の面積とは、 トランジスタ 6 3 3のチャンネル長 Lと トランジスタ 6 3 3のチヤンネル幅 Wをかけた面積をいう。したがって、 トランジスタ群 6 8 1が 1 0個のトランジスタ 6 3 3で構成され、 トラ ンジスタ 6 3 3のチャンネノレ長 Lが 1 0 / m、 トランジスタ 6 3 3のチ ャンネル幅 Wが 5 μ mとすれば、 伝達トランジスタ群 6 8 1の形成面積 Tm (平方 μ πι) は 1 θ ί Πΐ Χ 5 πιΧ 1 0個 = 5 0 0 (平方// m) で める。
伝達トランジスタ群 6 8 1の形成面積は単位トランジスタ 6 3 4 との 関係を所定の関係を維持するようにする必要がある。 また、 伝達トラン ジスタ群 6 8 1 a と伝達トランジスタ群 6 8 1 b とは所定の関係を維持 するようにする必要がある。
トランジスタ群 6 8 1の形成面積と単位トランジスタ 6 34との関係 について説明をする。 図 6 6でも図示しているように、 1つのトランジ スタ 6 3 3 bに対応して複数の単位トランジスタ 6 3 4が接続されてい る。 6 4階調の場合は、 1つのトランジスタ 6 3 3 bに対応する単位ド ランジスタ 6 3 4は 6 3個である (図 6 4の構成の場合) 。 この単位ト ランジスタ郡の形成面積 T s (平方 μ ΐη) は、 単位トランジスタ 6 3 3 のチャンネル長 Lが 1 0 m、 トランジスタ 6 3 3のチャンネル幅 Wが 1 O mとすれば、 1 0 /z mX l 0 ,u m X 6 3個 = 6 3 0 0平方 で める。
図 6 4のトランジスタ 6 3 3 bカ 、 図 1 2 3では、 伝達トランジスタ 群 6 8 1 cが該当する。 単位トランジスタ群の形成面積 T s と伝達トラ ンジスタ群 6 8 1 cの形成面積 Tmとは、以下の関係となるようにする。
1 /4≤Tm/T s ≤ 6
さらに好ましくは、 単位トランジスタ群の形成面積 T s と伝達トラン ジスタ群 6 8 1 cの形成面積 Tmとは、 以下の関係となるようにする。
1 /2≤ Tm/T s ≤ 4
以上の関係を満足させることにより、 各端子での出力電流 (プロダラ ム電流) のバラツキを少なくすることができる。
また、 伝達トランジスタ群 6 8 1 bの形成面積 T mmは伝達トランジ ス群 6 8 1 cの形成面積 Tm s とは、 以下の関係となるようにする。
1 /2≤ Tmm/Tm s≤ 8
さらに好ましくは、 単位トランジスタ群の形成面積 T s と伝達トラン ジスタ群 6 8 1 cの形成面積 Tmとは、 以下の関係.となるようにする。
1≤ Tm/T s≤ 4
以上の関係を満足させることにより、 各端子での出力電流 (プロダラ ム電流) のバラツキを少なくすることができる。
トランジスタ群 6 8 1 b 1からの出力電流 I c 1、 トランジスタ群 6 8 1 b 2からの出力電流 I c 2、 トランジスタ群 6 8 l b 2からの出力 電流 I c 3とするとき、 出力電流 I c 1、 出力電流 I c 2、 および出力 電流 I c 3は一致させる必要がある。 本発明では、 トランジスタ群 6 8 1は複数のトランジスタ 6 3 3で構成しているため、 個々のトランジス タ 6 3 3がばらついていても、 トランジスタ群 6 8 1 としては、 出力電 流 I cのバラツキは発生しない。
なお、以上の実施例は、図 6 8のように 3段の力レントミラー接続(多 段のカレントミラー接続) の構成に限定されるものではない。 1段の力 レントミラー接続にも適用できることは言うまでもない。 また、 図 1 2 3の実施例は、 複数のトランジスタ 6 3 3 aからなる トランジスタ群 6
8 1 b ( 6 8 1 b l、 6 8 1 b 2、 6 8 1 b 3 ) と複数の トランジスタ 6 3 3 bからなる トランジスタ群 6 8 1 c ( 6 8 1 c 1、
6 8 1 c 2、 6 8 1 c 3 ;) とを接続した実施例であった。 しかし、 本発明はこれに限定するものではなく、 1つのトランジスタ 6 3 3 a と複数のトランジスタ 6 3 3 b力、らなる トランジスタ群 6 8 1 c
( 6 8 1 c l、 6 8 1 c 2、 6 8 1 c 3 ) とを接続しても よい。 また、 複数のトランジスタ 6 3 3 aからなる トランジスタ群 6 8 l b ( 6 8 1 b l、 6 8 1 b 2、 6 8 1 b 3 ) と 1つのト ランジスタ群 6 3 3 b とを接続してもよい。
図 6 4において、 スィッチ 6 4 1 aは 0ビッ ト目に対応し、 スィツチ 6 4 1 bは 1 ビッ ト目に対応し、 スィッチ 6 4 1 cは 2ビッ ト目に対応 し、 ……スィッチ 6 4 1 f は 5ビッ ト目に対応する。 0ビッ ト目は 1つ の単位トランジスタで構成され、 1 ビッ ト目は 2つの単位トランジスタ で構成され、 2 ビッ ト目は 4つの単位トランジスタで構成され、 …… 5 ビッ ト目は 3 2つの単位トランジスタで構成される。 説明を容易にする ために、 ソース ドライバ回路 1 4は 6 4階調表示対応で、 6ビッ トであ るとして説明をする。
本発明のドライバ 1 4の構成では、 1 ビッ ト目は 0ビッ ト目に対して 2倍のプログラム電流を出力する。 2ビット目は 1ビット目に対して 2 倍のプログラム電流を出力する。 3ビッ ト目は 2ビッ ト目に対して 2倍 のプログラム電流を出力する。 4ビッ ト目は 3ビット目に対して 2倍の プログラム電流を出力する。 5ビッ ト目は 4ビット目に対して 2倍のプ ログラム電流を出力する。 逆に言えば、 各隣接したビッ トは、 正確に 2 倍のプログラム電流を出力できるように構成する必要がある。
しかし、 実際には、 各ビッ トを構成する単位トランジスタ 6 3 4のバ ラツキにより、 各端子は正確に 2倍のプログラム電流を出力するように 構成することは難しい (できないという意味ではないが) 。 この課題を 解決する 1実施例が図 1 2 4の構成である。
図 1 2 4の構成では、 各ビットの単位トランジスタ 6 3 4に加えて、 調整用のトランジスタを形成または配置している。 調整用のトランジス タ 1 2 4 1は第 5 ビッ ト (スィッチ 6 4 1 f が対応) と、第 4ビッ ト (ス イッチ 6 4 1 eが対応) している。
図 1 2 4の実施例では、 第 5ビッ ト目 (スィ ッチ 6 4 1 f に接続され た単位トランジスタ 6 3 4部分が該当)、第 4ビット (スィツチ 6 4 1 d に接続された単位トランジスタ 6 3 4部分が該当) に、 調整用トランジ スタ 1 2 4 1を配置または形成あるいは構成している。 調整用トランジ スタ 1 2 4 1は第 5ビットと第 4ビット目に 4個ずつ配置している。 し かし、 本発明はこれに限定されるものではない。 各ビッ トに付加する調 整用トランジスタ 1 2 4 1の個数は変化させてもよいし、 また、 すべて のビッ トに調整用トランジスタ 1 2 4 1を付加 (形成あるいは構成もし くは配置) してもよい。 調整用トランジスタ 1 2 4 1は、 単位トランジ スタ 6 3 4のサイズに比較して小さくする。 もしくは、 単位トランジス タ 6 3 4の出力電流に比較して、 出力電流を少なくする。 トランジスタ サイズが同一でも W/ L比を変化させることにより出力電流は異ならせ ることができる。
なお、 調整用トランジスタ 1 2 4 1のグート端子は、 単位トランジス タ 6 3 4のゲート端子と共通にし、 同一のゲート電圧が印加されるよう に構成あるいは接続する。 したがって、 トランジスタ 6 3に I b電流 がながれると、 単位トランジスタ 6 3 4のゲート電圧が設定され、 単位 トランジスタ 6 3 4が出力する電流が規定される。 同時に調整用トラン ジスタ 1 2 4 1の出力電流も規定される。 つまり、 調整用トランジスタ 1 2 4 1の出力電流は、単位トランジスタ 6 3 4の出力電流に比例する。 また、 出力電流は、 単位トランジスタ 6 3 4と対を成すトランジスタ 6 3 3に流す I b電流で制御することができる。
本発明では、 1つの単位トランジスタ 6 3 4のサイズが、 2個以上の 調整用トランジスタのサイズを加えたサイズ以上の関係となるように構 成する。 つまり、 単位トランジスタ 6 3 4サイズ >調整用トランジスタ 1 2 4 1サイズの関係となるようにする。 また、 2個以上の調整用トラ ンジスタ 1 2 4 1の総.和した時に、 総和のサイズが単位トランジスタ 6 3 4サイズを上回るように構成あるいは形成する。 調整用 トランジスタ 1 2 4 1の動作個数を制御することにより、 各ビットでの出力電流のバ ラッキを小刻みに調整することができる。
また、 他の実施例では、 本発明では、 1つの単位トランジスタ 6 3 4 の出力電流が、 2個以上の調整用トランジスタの出力電流加えた電流の 総和以上の関係となるように構成する。 つまり、 単位トランジスタ 6 3 4の出力電流〉調整用トランジスタ 1 2 4 1の出力電流の関係となるよ うにする。 調整用トランジスタ 1 2 4 1の動作個数を制御することによ り、各ビッ トでの出力電流のバラツキを小刻みに調整することができる。 図 1 2 5は調整用トランジスタ 1 2 4 1で、 各ビッ トの出力電流の調 整方法を説明する説明図である。 図 1 2 5は調整用トランジスタ 1 2 4 1が 4個形成されたところを示している。
なお、 説明を容易にするため、 出力電流の調整の対象となるビッ トの 目標出力電流を I aとし、 現在の出力電流 I bは、 目標出力電流 I aに 対して I eだけ少ない状態で作製されてしまっているとする ( I a = I b + I e)。 また、調整用 トランジスタ 1 24 1の 4個のトランジスタの すべてが正常に動作したときの電流を I gとし、 トランジスタがプロセ ス上、 ばらついても、 必ず、 I g > I e となるように構成する。 したが つて、 4つの調整用トランジスタ 1 24 1が動作している状態では、 出 力電流 l bは、 目標出力電流 I aを越えている ( I b > I' a)。
以上の状態で、 調整用トランジスタ 1 24 1を共通端子 1 25 2から 切り離して目標出力電流 I aにする。 調整は、 調整用トランジスタ 1 2 4 1をレーザーカットして行なう。 レーザーカッ トは、 Y AGレーザー を用いるのか適当である。 その他、 ネオンヘリウムレーザー、 炭酸ガス レーザーも用いることができる。 また、 サンドブラスタなどの機械加工 でも実現できる。
図 1 2 5では 2箇所の力ッ ト箇所 1 25 1を切断し、 トランジスタ 1 24 1 a , 1 24 1 bを共通端子 1 2 52力 ら切り離している。 したが つて、 I g電流は 1/2となる。 以上のように、 調整用トランジスタ 1 241を共通端子 1 2 5 2から切り離していき、 目標出力電流 I a とな るように調整していく。 出力電流は、 微小電流計で測定し、 測定値が目 標値になったときに、 切断する調整用 トランジスタ 1 24 1を切断する ことを停止する。
なお、 図 1 2 5の説明において、 カット箇所 1 25 1をレーザーによ り切断して、 出力電流を調整するとしたが、 これに限定するものではな レ、。たとえば、調整用トランジスタ 1 241に直接レーザー光を照射し、 調整用トランジスタ 1 24 1を破壊して出力電流を調整してもよい。 ま た、 カット箇所 1 2 5 1にアナログスィッチなどを形成しておき、 この アナログスィツチを外部からの制御信号によりオンオフさせ、 g点に接 続される調整用トランジスタ 1 2 4 1の個数を変化させてもよい。 つま り、 本発明は、 調整用トランジスタ 1 2 4 1を形成し、 この調整用トラ ンジスタ 1 2 4 1からの電流をオンオフさせることにより、 目標の出力 電流となるようにするものである。 したがって、 他の構成でもよいこと は言うまでもない。 また、 カッ ト箇所 1 2 5 1で切断することに限定す るものではなく、 あらかじめ、 カット箇所をオープンにしておき、 金属 膜などを、 このカツト箇所に堆積させることにより接続してもよい。 また、 調整用トランジスタ 1 2 4 1を別途形成しておく としたが、 こ れに限定するものではない。 たとえば、 単位トランジスタ 6 3 4の一部 をトリ ミングすることにより、 単位トランジスタ 6 3 4の出力電流を調 整することにより、 目標の出力電流となるようにしてもよい。 また、 各 ビッ トを構成する単位トランジスタ 6 3 4のグート端子電圧を個別に調 整することにより、 各ビッ トの出力電流を目標電流とするものであって もよい。 たとえば、 一例として、 単位トランジスタ 6 3 4のグート端子 に接続された配線をトリ ミングし、 高抵抗化することにより達成させる ことができる。
図 1 6 6は調整用トランジスタ 1 2 4 1あるいは単位トランジスタ 6 3 4の一部を図示したものである。 複数の単位トランジスタ 6 3 4 (調 整用トランジスタ 1 2 4 1 ) は内部配線 1 6 6 2で接続されている。 調 整用トランジスタ 1 2 4 1はトリ ミングしやすいようにソース端子 (S 端子) に切れ込みが入れられている。 調整用トランジスタ 1 2 4 1は切 断箇所 1 6 6 l bをカッ トすることにより調整用トランジスタ 1 2 4 1 のチャンネル間を流れる電流が制限される。 したがって、 電流出力段 7 0 4の出力電流が少なくなる。 なお、 切れ込みを形成する箇所はソース 端子に限定するものではなく、 ドレイン端子でもよく、 ゲート端子でも よい。 また、 切れ込みを形成せずとも調整用トランジスタ 1 2 4 1の一 部を切断することができることは言うまでもない。 また、 調整用トラン ジスタ 1 2 4 1は形状の異なるものを複数個形成しておき、 出力電流の 計測の後、 調整用トランジスタ 1 2 4 1のトリ ミングにより 目標の出力 電流に最も近づく トランジスタを選択し、 トリミングを行っても良い。 なお、 以上の実施例は、 単位トランジスタ 6 3 4あるいは調整用トラ ンジスタ 1 2 4 1をトリ ミングして出力電流を調整する実施例であった が、 本発明はこれに限定するものではない。 たとえば、 調整用トランジ スタ 1 2 4 1を孤立させて形成し、 F I B加工により、 前記調整用トラ ンジスタ 1 2 4 1 のソース端子などを出力電流回路 7 0 4と接続するこ とにより出力電流を調整してもよい。 ただし、 調整用トランジスタ 1 2 4 1は完全に孤立させる必要はない。 たとえば、 出力電流回路 7 0 4と 調整用トランジスタ 1 2 4 1のグート端子とソース端子とを接続.した状 態で形成し、 F I B加工により調整用 トランジスタ 1 2 4 1のドレイン 端子を接続するように構成してもよい。
また、 調整用トランジスタ 1 2 4 1のゲート端子は、 出力電流回路 7 0 4を構成する単位トランジスタ 6 3 4のゲート端子と分離して構成し、 前記調整トランジスタ 1 2 4 1 と前記単位トランジスタ 6 3 4のソース 端子およびドレイン端子を接続して形成または配置してもよい。 単位ト ランジスタ 6 3 4のゲート端子電位は、 図 1 6 4などにも図示するよう に電流 I cで決定される。 調整用トランジスタ 1 2 4 1のグート端子電 位は自由に調整できるように構成しているから、 調整用トランジスタ 1 2 4 1のゲート端子電位を調整することにより調整用トランジスタ 1 2 4 1の出力電流を変更できる。 したがって、 調整用トランジスタ 1 2 4 1のゲート端子電位を調整することにより、 単位トランジスタ 6 3 4と 調整用トランジスタ 1 2 4 1の出力電流の総和である出力電流回路 7 0 4の出力電流を調整することができる。この方式では、トリ ミング加工、 F I B加工は必要でない。 調整用トランジスタ 1 2 4 1のゲート端子電 圧の調整は電子ポリゥムなどで行っても良い。
上記の実施例では調整用トランジスタ 1 2 4 1の出力電流の調整はゲ 一ト端子電位の調整によって行うとしたが、 これに限定するものではな い。 調整用トランジスタ 1 2 4 1のソース端子に印加する電圧もしくは ドレイン端子に印加する電圧を調整することにより行っても良い。 これ らの端子電圧の調整も電子ポリゥムなどで行っても良い。 また、 調整用 トランジスタ 1 2 4 1の各端子に印加する電圧は直流電圧に限定するも のではない。 矩形電圧 (パルス状電圧など) を印加し、 時間制御により 出力電流を調整してもよい。
出力電流の大きさを大きく調整するときは、 図 1 6 6に図示すように 調整用トランジスタ 1 2 4 1を切断箇所 1 6 6 1 aから切り離しても良 い。 以上のように単位トランジスタ 6 3 4または調整用トランジスタ 1 2 4 1の全部あるいは一部をトリミングすることにより出力電流の調整 を容易に行うことができる。 なお、 トリ ミング箇所からの劣化を防止す るために、 トリ ミング後、 トリ ミング箇所に無機材料を蒸着あるいは塗 布などすること、 有機材料を蒸着あるいは塗布などすることにより、 ト リミング箇所が外気に触れないように封止プロセスを実施しておくこと が好ましい。
特に、 I Cチップ 1 4の両端の出力電流回路 7 0 4にはトリミング機 能を付加した構成にすることが好ましい。 表示パネルが大型の場合は、 複数のソースドライバ I C 1 4をカスケ一ド接続する必要がある。 カス ケード接続をした場合、 隣接した I Cの出力電流に差があると境目とし てめだつからである。 図 1 6 6に図示するようにトランジスタなどをト リ ミングすることにより、 隣接した出力電流回路の出力電流バラツキを 補正することができる。
以上の事項は本発明の他の実施例においても適用できることはいうま でもない。
図 1 2 3の構成は、 複数のトランジスタ 6 3 3 aの出力電流を複数の トランジスタ 6 3 3 bで受け取ることにより、 各端子の出力電流のばら つきを低減させるものであった。 図 1 2 6は電流をトランジスタ群の両 側から給電することにより出力電流のバラツキを低減する構成である。 つまり、 電流 I aの供給源を複数設ける。 本発明では、 電流 I a 1 と電 流 I a 2とは同一の電流値とし、 電流 I a 1を発生する トランジスタと 電流 I a 2を発生する トランジスタと、 対をなすトランジスタでカレン トミラー回路を構成している。
したがって、 本発明は、 単位トランジスタ 6 3 4の出力電流を規定す る基準電流を発生する トランジスタ (電流発生手段) を複数個形成また は配置された構成である。 さらに好ましくは、 複数のトランジスタから の出力電流を、 カレントミラー回路を構成する トランジスタなどの電流 受け取り回路に接続し、 この複数のトランジスタが発生するゲート電圧 により単位トランジスタ 6 3 4の出力電流を制御する構成である。
なお、 図 1 2 6の実施例では、 単位トランジスタ 6 3 4群の両側に、 カレントミラーを構成する トランジスタ 6 3 3 bを形成した。 しかし、 本発明はこれだけに限定するものではなく、 トランジスタ群 6 8 1 bの 両側に力レントミラーを構成する トランジスタ 6 3 2 aを配置する構成 も本発明の範疇である。
図 1 2 6で明らかなように、 トランジスタ群 6 8 1 bには電流を出力 する トランジスタ 6 3 3 aが複数個形成されている。 トランジスタ群 6 8 1 の両側にトランジスタ群 6 8 1 bのゲート端子を共通にし、 かつ トランジスタ 6 3 3 aとカレントミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 2 a ( 6 3 2 a 1 , 6 3 2 a 2 ) が形成または配置されている。 トラ ンジスタ 6 3 2 a 1には基準電流 I a 1が流れ、 トランジスタ 6 3 2 a 2には基準電流 I a 2が流れる。 したがって、 トランジスタ 6 3 3 a (ト ランジスタ 6 3 3 a l、 6 3 3 a 2、 6 3 3 a 3、 6 3 3 a 4 , …… ) のゲート端子電圧は、 トランジスタ 6 3 2 a 1、 6 3 2 a 2で規定され るとともに、 トランジスタ 6 3 3 aが出力する電流が規定される。
基準電流 I a 1、 I a 2の大きさは一致させる。 これは、 基準電流 I a 1、 I a 2を出力する力レントミラー回路などの定電流回路で行なう ことができる。 また、 基準電流 l a 1、 I a 2が多少ずれていても補正 しあうので課題は発生しにくい構成である。
以上の実施例では電流 I a 1 と電流 I a 2とは略一致させるとしたが 本発明はこれに限定するものではない。 たとえば、 電流 l a 1と電流 I a 2とを異ならせても良い。 たとえば、 電流 I a 1く電流 I a 2とした 場合、 トランジスタ 6 3 3 a 1が出力する電流 I b 1は、 トランジスタ 6 3 3 a nが出力する電流 I b nよりも小さくすることができる ( I b 1く I b n)。 電流 I b 1が少なくなれば、 トランジスタ群 6 8 1 c 1力 S 出力する電流も少なくなる。 電流 I b nが大きくなれば、 トランジスタ 群 6 8 1 c nが出力する電流も大きくなる。 トランジスタ群 6 8 1 c l と トランジスタ群 6 8 1 c nの間に配置または形成されてトランジスタ 群 6 8 1はその中間の出力電流となる。
以上のように電流 I a 1 と電流 I a 2とを異ならせることにより、 ト ランジスタ群 6 8 1の出力電流に傾斜を作ることができる。 トランジス タ群 6 8 1の出力電流に傾斜をつけることは、 ソースドライバ I C 1 4 のカスケ一ド接続に効果を発揮する。 I Cチップの 2つの基準電流 I a 1 と I a 2の調整により出力電流回路 7 04の出力電流を調整すること ができるからである。 したがって、 隣接した I C 1 4チップの出力に出 力電流差がないように調整できるからである。
電流 I a 1 と電流 I a 2とを異ならせても、 各トランジスタ群 6 8 1 の単位トランジスタ 6 3 4ゲート端子電位が同一であったら、 トランジ スタ群 6 8 1の出力電流に傾斜を発生させることはできない。 各トラン ジスタ群 6 8 1の出力電流に傾斜が発生するのは、 単位トランジスタ 6 3 4のグート端子電圧が異なるからである。 グート端子電圧を異ならせ るためには、 トランジスタ群 6 8 1 bのゲート配線 1 2 6 1を高抵抗に する必要がある。 具体的にはゲート配線 1 2 6 1をポリシリコンで形成 する。 また、 トランジスタ 6 3 2 a l と トランジスタ 6 3 2 a n間のゲ ート配線の抵抗値は、 2 Κ Ω以上 2 Μ Ω以下にする。 以上のようにゲー ト配線 1 2 6 1を高抵抗にすることにより各トランジスタ群 6 8 1 cの 出力電流に傾斜をつくることができる。
トランジスタ 6 3 3 aのゲート端子電圧は、 I Cチップがシリコンチ ップの場合、 0 . 5 2以上0 . 6 8 ( V ) 以下の範囲に設定することが 好ましい。 この範囲であれば、 トランジスタ 6 3 3 aの出力電流のバラ ツキが少なくなる。 以上の事項は本発明の他の実施例においても同様で ある。
以上の事項は、 本発明の他の実施例においても適用できることはいう までもない。
図 1 2 6の構成では、 カレントミラー回路において、 トランジスタ 6 3 3 a と対を成すトランジスタ 6 3 2 aを 2個以上 (複数個) 形成して いる。 したがって、 基準電流の両側給電となっているため、 トランジス タ 6 3 3 aのゲート端子電圧がトランジスタ群 6 8 1 a内において良好 に一定に保たれる。 そのため、 トランジスタ 6 3 3 aが出力する電流パ ラツキが極めて少なくなる。 したがって、 ソース信号線 1 8に出力する プログラム電流あるいはソース信号線 1 8から吸収するプログラム電流 のバラツキはきわめて少なくなる。
図 1 2 6ではトランジスタ 6 3 3 a lはトランジスタ 6 3 3 b l と電 流受け渡し状態を構成しており、 トランジスタ 6 3 3 a 2はトランジス タ 6 3 3 b 2 と電流受け渡し状態を構成している。 したがって、 トラン ジスタ群 6 8 1 c 1も両側給電の構成である。 同様に、 トランジスタ 6 3 3 a 3はトランジスタ 6 3 3 b 3 と電流受け渡し状態を構成しており、 トランジスタ 6 3 3 a 4はトランジスタ 6 3 3 b 4 と電流受け渡し状態 を構成している。 また、 トランジスタ 6 3 3 a 5はトランジスタ 6 3 3 b 5 と電流受け渡し状態を構成しており、 トランジスタ 6 3 3 a 6はト ランジスタ 6 3 3 b 6 と電流受け渡し状態を構成している。
トランジスタ群 6 8 1 cは各ソース信号線 1 8 と接続される出力段回 路である。 したがって、 トランジスタ群 6 8 1 cに両側給電し、 単位ト ランジスタ 6 3 4のゲート端子の電圧降下あるいは電位分布がないよう にすることにより、 各ソース信号線 1 8の出力電流バラツキを解消でき る。
トランジスタ群 6 8 1 cには電流を出力する単位トランジスタ 6 3 4 が複数個形成されている。 トランジスタ群 6 8 1 cの両側にトランジス タ 6 3 4のゲート端子を共通にし、 かつトランジスタ 6 3 4とカレント ミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 b ( 6 3 3 b l、 6 3 3 b 2) が形成または配置されている。 トランジスタ 6 3 3 b 1には基準電流 I b 1が流れ、 トランジスタ 6 3 3 b 2には基準電流 I b 2が流れる。 し たがって、 単位トランジスタ 6 3 4のゲート端子電圧は、 トランジスタ 6 3 3 b 1 , 6 3 3 b 2で規定されるとともに、 単位トランジスタ 6 3 4が出力する電流が規定される。
基準電流 I b 1、 I b 2の大きさは一致させる。 これは、 基準電流 I b 1、 I b 2を出力する トランジスタ 6 3 3 aなどの定電流回路で行な うことができる。 また、 基準電流 I b 1、 I b 2が多少ずれていても補 正しあうので課題は発生しにくい構成である。
図 1 2 7は、 図 1 2 6の変形した実施例である。 図 1 2 7では、 トラ ンジスタ群 6 8 1 bにおいて、 両側に力レントミラー回路を構成する ト ランジスタ 6 3 2 aを配置するだけでなく、 トランジスタ群 6 8 1 わの 中途にもカレントミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 2を配置して いる。 したがって、 図 1 2 6の構成に比較して、 より トランジスタ 6 3 3 aのゲート端子電圧が一定になり、 トランジスタ 6 3 3 aの出力バラ ツキが少なくなる。 以上の事項はトランジスタ群 6 8 1 cに適応しても よいことは言うまでもない。
図 1 2 8も、 図 1 2 6の変形した実施例である。 図 1 2 6では、 トラ ンジスタ群 6 8 1 bを構成する トランジスタ 6 3 3 aを順番に、 トラン ジスタ群 6 8 1 c とカレントミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 bに接続した構成である。 しかし、 図 1 2 8の実施例は、 トランジスタ 6 3 3 aの接続の順番を異ならせている。
図 1 2 8は、 トランジスタ 6 3 3 a lはトランジスタ群 6 8 1 c 1 と カレントミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 b 1 と電流受け渡し している。 トランジスタ 6 3 3 a 2はトランジスタ群 6 8 1 c 2 とカレ ントミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 b 3 と電流受け渡しして いる。 また、 トランジスタ 6 3 3 a 3はトランジスタ群 6 8 1 c 1 と力 レントミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 b 2 と電流受け渡しし ている。 トランジスタ 6 3 3 a 4はトランジスタ群 6 8 1 c 3 とカレン トミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 b 5 と電流受け渡ししてい る。 トランジスタ 6 3 3 a 5はトランジスタ群 6 8 1 c 2 とカレントミ ラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 b 4と電流受け渡ししている。 図 1 2 6に図示するように構成すると、 トランジスタ 6 3 3 aの特性 分布が発生すると、 トランジスタ 6 3 3 aが電流を供給する トランジス タ群 6 8 1 cがプロックとして出力電流変化を発生しやすい。そのため、 E L表示パネルにプロック状に境目が表示されることがある。
図 1 2 8のようにトランジスタ 6 3 3 aを連続でなく、 トランジスタ 群 6 8 1 c とカレントミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 3 との接 続順序を入れ替えることにより、 トラジスタ 6 3 3 aの特性分布が発生 していても、 トランジスタ群 6 8 1 cがブロックとして出力電流変化を 発生しにくレ、。 そのため、 E L表示パネルにブロック状に境目が表示さ れることはない。
もちろん、 トランジスタ 6 3 3 a と トランジスタ 6 3 3 b との接続は、 規則正しく行なう必要はなく、 ランダムであっても良い。 また、 図 1 2 8のように、 トランジスタ 6 3 3 aは 1つ飛ばしでなく、 2つ以上飛ば してトランジスタ 6 3 3 b と接続してもよい。
以上の実施例は、 図 6 8に図示するように、 多段にカレントミラー回 路を接続した構成である。 しかし、 回路構成は、 多段の接続に限定され るものではなく、 図 1 2 9に図示するように、 1段の構成であっても良 い。
図 1 2 9は、 基準電流を基準電流調整手段 6 5 1で制御あるいは調整 する (可変ポリ ゥムに限定されるものではなく、 電子ボリ ゥムでもよい ことは言うまでもない。)。 単位トランジスタ 6 3 4はトランジスタ 6 3 3 b とカレントミラー回路を構成する。 基準電流 I わにより、 単位トラ ンジスタ 6 3 4の出力電流の大きさが規定される。
図 1 .2 9の構成は、 基準電流 I bによって、 各トランジスタ群 6 8 1 cの単位トランジスタ 6 3 4の電流が制御される。 逆に言えば、 トラン ジスタ 6 3 3 bにより、 トランジスタ群 6 8 1 c 1から トランジスタ群 6 8 1 c nの単位トランジスタ 6 3 4のプログラム電流が規定される。 しかし、 トランジスタ群 6 8 1 c lの単位トランジスタ 6 3 4のゲー ト端子電圧と トランジスタ群の単位トランジスタ 6 3 4のゲート端子電 圧とは、 微妙に異なることが多い。 ゲート配線に流れる電流などの電圧 降下などの影響によるものと思われる。 電圧では微妙な変化量でも、 出 力電流(プログラム電流) は数%異なる。本発明では、 6 4階調の場合、 階調差は、 1 0 0ノ 6 4 = 1 . 5 %である。 そのため、 出力電流は少な くとも 1 %程度以下にはする必要がある。
この課題を解決する構成を図 1 3 0に図示する。 図 1 3 0では、 基準 電流 I bの発生回路を 2回路形成している。 基準電流発生回路 1は基準 電流 I b 1を流し、 基準電流発生回路 2は基準電流 I b 2を流す。 基準 電流 I b 1 と基準電流 I b 2とは同一の電流値にする。 基準電流を基準 電流調整手段 6 5 1で制御あるいは調整する (可変ボリゥムに限定され るものではなく、 電子ボリゥムでもよいことは言うまでもない。 また、 固定抵抗を変更することにより調整してもよい)。 なお、 トランジスタ群 6 8 1 cの出力端子はソース信号線 1 8に接続されている。 構成として は、 カレントミラー回路の一段構成である。
ただし、 基準電流 I b 1と基準電流 I b 2を個別に調整できるように 構成しておく と、共通端子 1 2 5 3の a点の電圧と b点の電圧が異なり、 トランジスタ群 6 8 1 c 1の単位トランジスタ 6 3 4の出力電流と トラ ンジスタ群 6 8 1 c 2の単位トランジスタ 6 3 4の出力電流が異なって いる場合に出力電流 (プログラム電流) を均一になるように調整するこ とができる。 また、 I Cチップ 1 4の左右で単位トランジスタの V tが 異なるため、 出力電流の傾斜が発生している場合も捕正し、 出力電流の 傾斜をなくすることができる。
図 1 3 0では、 基準電流回路を 2つ個別に形成したように図示してい るが、 これに限定するものではなく、 図 1 2 8に図示したトランジスタ 群 6 8 1 bのトランジスタ 6 3 3 aで構成してもよい。 図 1 28の構成 を採用することにより、 カレントミラーを構成する トランジスタ 6 3 2 aに流す電流を制御すること (調整すること) により、 図 1 30の基準 電流 I b 1 と I b 2を同時に制御 (調整) することができる。 つまり、 トランジスタ 6 3 3 b 1 と トランジスタ 6 3 3 b 2をトランジスタ群と して制御する (図 1 30の (b) を参照のこと)。
図 1 30の構成を採用することにより、 共通端子 1 25 3 (ゲート配 線 1 26 1 ) の a点の電圧と b点の電圧を同一に十ることができる。 し たがって、 トランジスタ群 6 8 1 c 1の単位トランジスタ 6 34の出力 電流と、 トランジスタ群 6 8 1 c 2の単位トランジスタ 6 34の出力電 流を同一にすることができ、 均一で、 ばらつきのないプログラム電流を 各ソース信号線 1 8に供給することができる。
図 1 30は、 基準電流源を、 2つ形成する構成であった。 図 1 3 1は 共通端子 1 2 5 3の中央部にも基準電流源を構成する トランジスタ 6 3 3 bのゲート電圧を印加する構成である。
基準電流発生回路 1は基準電流 I b 1を流し、 基準電流発生回路 2は 基準電流 I b 2を流す。 基準電流発生回路 3は基準電流 I b 3を流す。 基準電流 I b 1、 基準電流 I b 2と基準電流 I b 3は同一の電流値にす る。 基準電流を基準電流調整手段 6 5 1で制御あるいは調整する (可変 ポリ ゥムに限定されるものではなく、 電子ポリゥムでもよいことは言う までもなレ、。)。
基準電流 I b 1、 基準電流 I b 2、 基準電流 I b 3を個別に調整でき るように構成しておく と、 各トランジスタ 6 3 3 b 1、 トランジスタ 6 3 3 b 2、 トランジスタ 6 3 3 b 3のゲート端子電圧を調整することが できる。 共通端子 1 2 5 3の a点の電圧、 b点の電圧、 c点の電圧を調 整することができる。 したがって、 トランジスタ群 6 8 1 c 1の単位ト ランジスタ 6 3 4の V t変化、 トランジスタ群 6 8 1 c 2の単位トラン ジスタ 6 3 4の V t変化、 トランジスタ群 6 8 1 c nの単位トランジス タ 6 3 4の V t変化による出力電流 (プログラム電流) の補正 (ばらつ き補正) を行うことができる。
図 1 3 1では、 基準電流回路を 3つ個別に形成したように図示してい るが、 これに限定するものではなく、 4個以上としてもよレ、。 図 1 2 8 に図示したトランジスタ群 6 8 1 bのトランジスタ 6 3 3 aで構成して もよい。 図 1 2 8の構成を採用することにより、 カレントミラーを構成 する トランジスタ 6 3 2 aに流す電流を制御すること (調整すること) により、 図 1 3 0の基準電流 I b 1、 I b 2 と I b 3を同時に制御 (調 整) することができる。 つまり、 トランジスタ 6 3 3 b 1、 トランジス タ 6 3 3 b 2、 トランジスタ 6 3 3 b 3を トランジスタ群として制御す る (図 1 3 1の (b ) を参照のこと)。
図 1 3 0は、 トランジスタ 6 3 3 b 1に電流調整手段 6 5 1 aを形成 または配置し、 トランジスタ 6 3 3 b 2に電流調整手段 6 5 1 bを形成 または配置している。 図 1 3 2は、 トランジスタ 6 3 3 b l、 トランジ スタ 6 3 3 b 2のソース端子を共通にし、 電流調整手段 6 5 1を形成ま たは配置した構成である。 電流調整手段 6 5 1の制御 (調整) により、 基準電流 I b 1 と I b 2が変化する。 基準電流 I b 1 と I b 2の変化に 比例して単位トランジスタ 6 3 4が出力するプログラム電流が変化する c トランジスタ 6 3 3 b l と トランジスタ 6 3 3 b 2の接続構成は、 図 1 2 3のトランジスタ群 6 8 1 cのトランジスタ 6 3 3 bの接続状態と同 一である。
基準電流 I b 1、 I b 2を基準電流調整手段 6 5 1で制御あるいは調 整する (可変ボリ ゥムに限定されるものではなく、 電子ボリ ゥムでもよ いことは言うまでもない。)。 各トランジスタ群 6 8 1 cの単位トランジ スタ 6 3 4は、 トランジスタ 6 3 3 b ( 6 3 3 b l、 6 3 3 b 2 ) と力 レントミラー回路を構成する。 基準電流 I b 1、 I b 2により、 単位ト ランジスタ 6 3 4の出力電流の大きさが規定される。
図 1 2 9の構成は、 基準電流 I b lによって、 主として a点のゲート 端子電圧が所定値に調整され、 基準電流 l b 2によって、 主として b点 のゲート端子電圧が所定値に調整される。 基準電流 I b 1 と I b 2は、 基本的に同一電流である。 また、 トランジスタ 6 3 3 b 1 と トランジス タ 6 3 3 b 2は近接して形成されるため、 トランジスタ V tは等しい。 したがって、 トランジスタ 6 3 3 b 1のゲート端子と トランジスタ 6 3 3 b 2のゲート端子は等しくなり、 a点と b点の電圧は等しくなる。 そのため、 共通端子 1 2 5 3は両側から電圧が給電されていることにな るから、 I Cチップの左右での共通端子 1 2 5 3の電圧は均一になる。 共通端子 1 2 5 3の電圧が均一になれば、 各トランジスタ群 6 8 1 cの 単位トランジスタ 6 3 4のゲート端子はすべて一致するようになる。 し たがって、 単位トランジスタ 6 3 4が出力するソース信号線 1 8へのプ 口グラム電流にバラツキは発生しない。
図 1 3 2は、 基準電流源を発生する トランジスタ 6 3 3 bを 2つ形成 する構成であった。 図 1 3 3は共通端子 1 2 5 3の中央部にも基準電流 源を構成する トランジスタ 6 3 3 b 2のグート電圧を印加する構成であ る。
基準電流発生回路 1は基準電流 I b 1を流し、 基準電流発生回路 2は 基準電流 I b 2を流す。 基準電流発生回路 3は基準電流 I b 3を流す。 基準電流 I b 1、 基準電流 I b 2と基準電流 I b 3は同一の電流値にす る。 基準電流を基準電流調整手段 6 5 1で制御あるいは調整する (可変 ポリゥムに限定されるものではなく、 電子ポリゥムでもよいことは言う までもない。)。
図 1 3 3では、 基準電流回路を 3つ個別に形成したように図示してい るが、 これに限定するものではなく、 4個以上としても'よい。
なお、 図 1 2 6、 図 1 2 7、 図 1 2 8などはゲート配線 1 2 6 1の両 側に基準電流を流すトランジスタを配置あるいは形成する構成であった c しかし、 本発明はこれに限定するものではない。 トランジスタを配置せ ず、 ゲート配線 1 2 6 1に直接に定電圧を印加してもよいことは言うま でもない。 以上の事項は本発明の他の実施例にも適用される。
以上の実施例では、 電流あるいは電圧の受け渡しが 1段の構成を中心 に説明を行ってきた。 しかし、 本発明はこれに限定するものではない。 たとえば、 図 1 4 6に図示するように、 図 6 8の多段接続の方式に適用 してもよいことは言うまでもない。
図 1 4 7は、 トランジスタ群 6 8 1 aの両端 ( I Cチップの左右端あ るいはその近傍) に、 トランジスタ 6 3 1 a、 6 3 1 bを形成あるいは 配置している。 また、 基準電流の調整手段として可変抵抗 6 5 1を形成 または配置している。 なお、 基準電流 I a 1 と I a 2とは固定にしても ょレ、。また基準電流 l a 1 = 1 a 2としてもよいことは言うまでもない。 基準電流 l a 1、 I a 2を基準電流調整手段 6 5 1で調整すると、 ト ランジスタ群 6 8 1 aのトランジスタ 6 3 2の出力電流 I bを調整する ことができる。 この電流 I bはトランジスタ 6 3 2 bに受け渡され、 力 レントミラー回路を構成する トランジスタ群 6 8 1 bのトランジスタ 6 3 3 aに電流が流れ、単位トランジスタ 6 3 4の出力電流が決定される。 他の事項は図 6 8などと同様であるので説明を省略する。
チップの両側に配置されたトランジスタに流れる基準電流の大きさは、 電子ポリゥムなどで調整するとしたが、 本発明はこれに限定するもので はない。 たとえば、 図 1 6 5.に図示するように基準電流の調整用抵抗 R mをトリ ミングすることによつても対応できる。 つまり、 抵抗 R mをレ 一ザ一装置 1 5 0 1からのレーザー光 1 5 0 2でトリ ミングすることに より抵抗値を増大させる。 抵抗 R mの抵抗値を増大させることにより、 基準電流 I aが変化する。 抵抗 R m 1または抵抗 R m 2をトリ ミングす ることにより、 基準電流 I a 1、 I a 2を調整することができる。
カレントミラー回路を構成する トランジスタが発生する電流を受け渡 すのは、 複数のトランジスタで受け渡すのが好ましい。 I Cチップ 1 4 内に形成される トランジスタには特性バラツキが発生する。 トランジス タの特性バラツキを抑制するためには、 トランジスタサイズを大きくす る方法がある。 しかし、 トランジスタサイズを大きく してもカレントミ ラー回路の力レントミラー倍率が大きくずれる場合がある。 この課題を 解決するには、 複数のトランジスタで電流あるいは電圧受け渡しをする ように構成するとよい。 複数のトランジスタで構成すれば、 各トランジ スタの特性がばらついていても全体としての特性バラツキは小さくなる。 また、 カレントミラー倍率の精度も向上する。 トータルで考えれば I C チップ面積も小さくなる。 図 1 5 6はその実施例である。 なお、 以上の 事項は電流あるいは電圧の多段受け渡し、 電流あるいは電圧の 1段受け 渡しの両方に適用することができる。
図 1 5 6はトランジスタ群 6 8 1 a と トランジスタ群 6 8 1 bで力レ ントミラー回路を構成している。 トランジスタ群 6 8 1 aは複数のトラ ンジスタ 6 3 2 bで構成されている。 一方、 トランジスタ群 6 8 1 bは トランジスタ 6 3 3 aで構成されている。 同様にトランジスタ群 6 8 1 cも複数のトランジスタ 6 3 3 bで構成されている。
トランジスタ群 6 8 1 b 1、 トランジスタ群 6 8 1 b 2、 トランジス タ群 6 8 1 b 3、 トランジスタ群 6 8 1 b 4 を構成す る トランジスタ 6 3 3 aは同一個数に形成している。 また、 各トランジ スタ群 6 8 1 bのトランジスタ 6 3 3 aの総面積 (トランジスタ群 6 8 1 b内の トランジスタ 6 3 3 aの WLサイズ X トランジスタ 6 3 3 a 数) は (略) 等しくなるように形成している。 トランジスタ群 6 8 1 c についても同様である。
トランジスタ群 6 8 1 cの トランジスタ 6 3 3 bの総面積 (トランジ スタ群 6 8 1 c内の トランジスタ 6 3 3 bの WLサイズ X トランジスタ 6 3 3 b数) を S c とする。 また、 トランジスタ群 6 8 1 bのトランジ スタ 6 3 3 aの総面積 (トランジスタ群 6 8 1 b内の トランジスタ 6 3 3 aの WLサイズ X トランジスタ 6 3 3 a数) を S b とする。 トランジ スタ群 6 8 1 aのトランジスタ 6 3 2 bの総面積 (トランジスタ群 6 8 1 a内の トランジスタ 6 3 2 bの WLサイズ X トランジスタ 6 3 2 b 数) を S a とする。 また、 1出力の単位トランジスタ 6 3 4の総面積を S dとする。
総面積 S c と総面積 S b とは略等しくなるように形成することが好ま しい。 トランジスタ群 6 8 1 bを構成する トランジスタ 6 3 3 aの個数 と、 トランジスタ群 6 8 1 cのトランジスタ 6 3 3 bの個数とを同数に することが好ましい。 ただし、 I Cチップ 1 4のレイアウ トの制約など から、 トランジスタ群 6 8 l bを構成する トランジスタ 6 3 3 aの個数 を、 トランジスタ群 6 8 1 cのトランジスタ 6 3 3 bの個数よりも少な く し、 トランジスタ群 6 8 1 bを構成する トランジスタ 6 3 3 aのサイ ズをトランジスタ群 6 8 1 cのトランジスタ 6 3 3 bのサイズょりも大 きく してもよい。 この実施例を図 1 5 7に図示する。 トランジスタ群 6 8 1 aは複数のトランジスタ 6 3 2 bで構成されている。 トランジスタ 群 6 8 1 a と トランジスタ 6 3 3 aはカレントミラー回路を構成する。 トランジスタ 6 3 3 aは電流 I cを発生させる。 1つのトランジスタ 6 3 3 aはトランジスタ群 6 8 1 cの複数のトランジスタ 6 3 3 bを駆動 5
215 する ( 1つのトランジスタ 6 3 3 aからの電流 I cは複数のトランジス タ 6 3 3 bに分流される。 一般にトランジスタ 6 3 3 aの個数は、 出力 回路分の個数が配置または形成される。 たとえば、 QC I F+パネルの 場合は、 R、 G、 B回路において、 各 1 7 6個のトランジスタ 6 3 3 a が形成または配置される。
総面積 S dと総面積 S cの関係は、 出力バラツキに相関がある。 この 関係を図 2 1 0に図示している。 なお、 バラツキ比率などに関しては図 1 7 0を参照のこと。 バラツキ比率は、 総面積 S d : 総面積 S c = 2 : 1 (S c/S d = 1 /2) の時を 1 としている。 図 2 1 0でもわかるよ うに、 S cZS dが小さいと急激にバラツキ比率が悪くなる。 特に S c /S d = 1 /2以下で悪くなる傾向がある。 S c/S dが 1/2以上で は、 出力パラツキが低減する。 その低減効果は緩やかである。 また、 s c/S d = 1 / 2程度で出力バラツキが許容範囲となる。 以上のこと力 ら、 l /S - S c/S dの関係となるように形成することが好ましい。 しかし、 S cが大きくなると I Cチップサイズも大きくなることになる。 したがって、 上限は S c /S d = 4とすることが好ましい。 つまり、 1 / 2 < = S c/S d < = 4の関係を満足するようにする。
なお、 A> = Bは、 Aは B以上という意味である。 A>Bは、 Aは B より大きいという意味である。 A< = Bは、 Aは B以下という意味であ る。 A< Bは、 Aは Bより小さいという意味である。
さらには、 総面積 S dと総面積 S cは、 略等しくなるようにすること が好ましい。 さらに 1出力の単位トランジスタ 6 3 4の個数と、 トラン ジスタ群 6 8 1 cのトランジスタ 6 3 3 bの個数とを同数にすること力 好ましい。 つまり、 6 4階調表示であれば、 1出力の単位トランジスタ 6 3 4は 6 3個形成される。 したがって、 トランジスタ群 6 8 1 cを構 成する トランジスタ 6 3 3 bは 6 3個形成される。 また、 好ましくは、 トランジスタ群 6 8 1 a、 トランジスタ群 6 8 1 b、 トランジスタ群 6 8 1 c、 単位トランジスタ 6 3 4は、 WL面積が 4倍以内のトランジスタで構成することが好ましい。 さらに好ましくは WL面積が 2倍以内のトランジスタで構成することが好ましい。 さらに は、 すべて同一サイズのトランジスタで構成することが好ましい。 つま り、 略同一形状のトランジスタでカレントミラー回路、 出力電流回路 7 04を構成することが好ましい。
総面積 S aは総面積 S bよりも大きくなるようにする。 好ましくは、 2 0 0 S b >= S a >= 4 S の関係を満足するように構成する。また、 すべてのトランジスタ群 6 8 1 bを構成する トランジスタ 6 3 3 aの総 面積と S aが略等しくなるように構成する。
なお、 図 1 6 4に図示するように、 トランジスタ群 6 8 l bとカレン トミラー回路を構成する トランジスタ 6 3 2 aはトランジスタ群 6 8 1 a (図 1 5 6を参照のこと) に構成せずともよい。
図 1 2 6、 図 1 2 7、 図 1 2 8、 図 1 4 7などはゲート配線 1 2 6 1 の両側に基準電流を流すトランジスタを配置あるいは形成する構成であ つた。 この構成 (方式) を図 1 5 7の構成に適用した構成が、 図 1 5 8 の実施例である。 図 1 5 8ではゲート配線 1 2 6 1の両側にトランジス タ群 6 8 1 a l、 トランジスタ群 6 8 1 a 2が配置あるいは形成されて いる。 他の事項は、 図 1 2 6、 図 1 2 7、 図 1 2 8、 図 1 4 7などと同 様であるので説明を省略する。
図 1 2 6、 図 1 2 7、 図 1 2 8、 図 1 4 7、 図 1 5 8などはゲート配 線 1 2 6 1の両端にトランジスタあるいはトランジスタ群を配置する構 成であった。 したがって、 ゲート配線 1 2 6 1の票側に配置する トラン ジスタは 2個であり、 また、 トランジスタ群は 2組であった。 しかし、 本発明はこれに限定するものではない。 図 1 5 9に図示するようにゲー ト配線 1 2 6 1の中央部などにも トランジスタあるいはトランジスタ群 を配置または形成してもよい。 図 1 5 9では 3つのトランジスタ群 6 8 1 aを形成している。 本発明は、 ゲート配線 1 2 6 1に形成する トラン ジスタあるいはトランジスタ群 6 8 1は複数形成することに特徴がある c 複数形成することにより、 ゲート配線 1 2 6 1を低インピーダンス化で き、 安定度が向上する。
さらに安定度を向上させるためには、 図 1 6 0に図示するように、 ゲ 一ト配線 1 2 6 1にコンデンサ 1 6 0 1を形成または配置することが好 ましい。 コンデンサ 1 6 0 1は I Cチップ 1 4あるいはソースドライバ 回路 1 4内に形成してもよいし、 I C 1 4の外付けコンデンサとしてチ ップ外部に配置あるいは積載してもよい。 コンデンサ 1 6 0 1を外付け にする場合は、 I Cチップの端子にコンデンサ接続端子を配置する。
以上の実施例は、 基準電流を流し、 この基準電流をカレントミラー回 路でコピーし、最終段の単位トランジスタ 6 3 4に伝達する構成である。 画像表示が黒表示 (完全な黒ラスター) の時は、 いずれの単位トランジ スタ 6 3 4にも電流が流れない。 いずれにスィツチ 6 4 1もオープンだ からである。 したがって、 ソース信号線 1 8に流れる電流は 0 ( A ) で あるから、 電力は消費しない。
しかし、 黒ラスター表示であっても、 基準電流は流れる。 たとえば、 図 1 6 1の電流 I bおよび電流 I cである。この電流は無効電流となる。 基準電流は電流プログラム時に流れるように構成すると効率がよい。 し たがって、 画像の垂直ブランキング期間水平ブランキング期間には基準 電流が流れることを制限する。 また、 ウェイ ト期間なども基準電流が流 れることを制限する。
基準電流が流れないようにするには、 図 1 6 1に図示するようにスリ 一プスィツチ 1 6 1 1をオープンにすればよい。 スリープスィッチ 1 6 1 1はアナログスィッチである。 アナログスィッチは、 ソース ドライバ 回路あるいはソース ドライバ I C 1 4内に形成する。 もちろん、 I C 1 4の外部にスリ一プスィ ツチ 1 6 1 1 を配置し、 このスリープスィ ッチ 1 6 1 1を制御してもよい。
スリ一プスィツチ 1 6 1 1をオフにすることにより、 基準電流 I bが 流れないようになる。 そのため、 トランジスタ群 6 8 1 a 1内の トラン ジスタ 6 3 3 aに電流が流れないから、基準電流 I cも 0 ( A ) となる。 したがって、 トランジスタ群 6 8 1 cのトランジスタ 6 3 3 bにも電流 が流れない。 したがって、 電力効率が向上する。
図 1 6 2は、 タイミングチャートである。 水平同期信号 H Dに同期し てブランキング信号が発生する。 ブランキング信号は Hレベルの時、 ブ ランキング期間であり、 Lレベルの時、 映像信号が印加されている期間 である。 スリ一プスィツチ 1 6 1 1は Lレベルの時、 オフ (オープン) であり、 Hレベルの時、 オンである。
したがって、 ブランキング期間 Aの時、 スリープスィッチ 1 6 1 1は オフであるから、 基準電流は流れない。 Dの期間、 ス リープスィ ッチ 1 6 1 1はオンであり、 基準電流が発生する。
なお、 画像データに応じてスリ一プスィツチ 1 6 1 1のオンオフ制御 を行っても良い。 たとえば、 1画素行の画像データがすべて黒画像デー タの時 ( 1 Hの期間はすべてのソース信号線 1 8に出力されるプロダラ ム電流は 0である)、 スリープスィッチ 1 6 1 1をオフにして、基準電流 ( I c、 l bなど) が流れないようにする。 また、 各ソース信号線に対 応するようにスリ一プスィツチを形成または配置し、 オンオフ制御して もよい。 たとえば、 奇数番目のソース信号線 1 8が黒表示 (縦黒ス トラ ィプ表示)の時は、奇数番目に対応するスリーブスイッチをオフにする。 図 1 2 4の構成において、 映像期間では基準電流 I bが トランジスタ 6 3 3に流れる。 また、 画像データに応じてスィッチ 64 1がオンオフ 制御され、 各単位トランジスタ 6 34に電流が流れる。 黒ラスター表示 の時は、 すべてのスィツチ 64 1がオープンとなる。 スィッチ 64 1が オープンであっても、 トランジスタ 6 3 3には基準電流 I bが流れてい るため、 単位トランジスタ 6 34は電流を流そうとする。 そのため、 単 位トランジスタ 6 34のチャンネル間電圧 (V s d) が小さくなる (ソ ース電位と ドレイン電位の電位差がなくなる)。同時に単位トランジスタ 6 34のゲート配線 1 2 6 1電位も低下してしまう。 黒ラスターから白 ラスターに画像が変化するとスィツチ 64 1がオンとなり、 単位トラン ジスタ 6 34の V s d電圧が発生する。 また、 ゲート配線 1 26 1 と内 部配線 643 (ソース信号線 1 8) 間には寄生容量がある。
ゲート配線 1 26 1と内部配線 64 3 (ソース信号線 1 8) 間の寄生 容量と、 単位トランジスタ 6 34の V s dの発生により、 ゲート配線 1 26 1は電位変動が発生する。 電位変動が発生すると、 単位トランジス タ 6 34の出力電流が変動する。 出力電流が変動すると、 画像に横線な どが発生する。 この横線は、 画像が白表示から黒表示に変化する箇所、 画像が黒表示から白表示に変化する箇所に発生する。
図 1 5 1はゲート配線 1 2 6 1の電位変動を図示している。 画像変化 ポイント (画像が白表示から黒表示に変化する箇所、 画像が黒表示から 白表示に変化する箇所など) にリンキングが発生する。
図 1 5 2はこの課題を解決する方法の説明図である。 選択スィツチ 6 4 1に抵抗 Rを形成または配置している。 具体的には抵抗 Rを形成する のではなく、 アナログスィッチ 64 1のサイズを変更している。 したが つて、 図 1 5 2はスィッチ 64 1の等価回路図である。
スィッチ 641の抵抗は以下の関係になるようにしている。
R 1 <R 2 <R 3 <R 4 <R 5 <R 6 D 0は単位トランジスタ 6 34が 1個で構成される。 D 1は単位トラ ンジスタ 6 34が 2個で構成される。 D 2は単位トランジスタ 6 34が 4個で構成される。 D 3は単位トランジスタ 6 34が 8個で構成される。
D 4は単位トランジスタ 6 34が 1 6個で構成される。 D 5は単位トラ ンジスタ 6 34が 3 2個で構成される。 したがって、 00から135にな るにつれてスィツチ 64 1を流れる電流が増加する。 増加により スイツ チのオン抵抗も低くする必要がある。 一方で、 図 1 5 1に図示するよう にリンキングの発生も抑制する必要がある。 図 1 5 2のよ うに構成する ことにより、 リンキングの抑制とスィツチのオン抵抗の調整を行うこと ができる。
ゲート配線 1 2 6 1が図 1 5 1のようにリンキングするのは、 すべて の単位トランジスタ 6 34がオフになる画像が発生すること、 すべての 単位トランジスタ 6 34がオフ状態であるのに、 基準電流 l b (図 1 5 3などを参照のこと) が流れている点にある。 以上の事項により単位ト ランジスタ 6 34のグート配線電位変動が発生しやすい。
図 1 27などは多段のカレントミラー接続の構成である。 また、 図 1 2 9から図 1 3 3は 1段の構成である。 図 1 5 1で、 グート配線 1 26 1がゆれる課題について説明をした。 この揺れは、 ソース ドライバ I C 1 4の電源電圧が影響する。 最大電圧まで振幅するからである。 図 2 1 1はソース ドライバ I C 1 4の電源電圧が 1. 8 (V) の時を基準にし たゲート配線の電位変動比率である。 変動比率はソース ドライバ I C 1 4の電源電圧が高くなるにつれて変動比率も大きくなる。 変動比率の許 容範囲は 3程度である。 これ以上変動比率が大きいと、 横クロス トーク が発生する。 また、 変動比率は I C電源電圧が 1 0〜 1 2 (V) 以上で 電源電圧に対する変化割合が大きくなる傾向がある。 したがって、 ソー スドライバ I C 1 4の電源電圧は 1 2 (V) 以下にする必要がある。 一方、 駆動用トランジスタ 1 1 aが白表示から黒表示の電流を流すた めに、 ソース信号線 1 8の電位は一定の振幅変化させる必要がある。 こ の振幅必要範囲は、 2. 5 (V) 以上必要である。 振幅必要範囲は電源 電圧以下である。 ソース信号線 1 8の出力電圧が I Cの電源電圧を越え ることはできないからである。
以上のことから、 ソースドライノ I C 14の電源電圧は、 2. 5 (V) 以上 1 2 (V) 以下にする必要がある。 この範囲とすることにおりゲー ト配線 1 26 1の変動が規定範囲に抑制され、 横クロストークが発生せ ず、 良好な画像表示を実現できる。
ゲート配線 1 26 1の配線抵抗も課題となる。 グート配線' 1 26 1の 配線抵抗 R (Ω) とは、 図 2 1 5では、 トランジスタ 6 3 3 b 1からト ランジスタ 6 3 3 b 2までの配線全長の抵抗である。 または、 ゲート配 線全長の抵抗である。 図 1 5 1の過渡現象の大きさは、 1水平走査期間 (1 H) にも依存する。 1 H期間が短ければ、 過渡現象の影響も大きい からである。 配線抵抗 R (Ω) が高いほど図 1 5 1の過渡現象は発生し やすい。 この現象は特に、 図 1 2 9から図 1 3 3、 図 2 1 5から図 22 0の構成で課題となる。 ゲート配線 1 26 1が長く、 1つのゲート配線 1 2 6 1に接続された単位トランジスタ 6 34の数が多いためである。 図 2 1 2は、 ゲート配線 1 26 1の配線抵抗 R (Ω) と 1 H期間 T ( s e c) と掛算 (R · T) を横軸にとり、 縦軸に変動比率をとつたグラフ である。 変動比率の 1は R ' T= 1 00を基準にしている。 図 2 1 2で わかるように、 R · Tが 5以下で変動比率が大きくなる傾向がある。 ま た、 R · Tが 1 00 0以上で変動比率が大きくなる傾向がある。 したが つて、 R · Tは 5以上 1 00以下にすることが好ましい。
この課題を解決する他の方法を図 1 5 3に示す。 図 1 5 3では、 定常 的に電流を流す単位トランジスタ 1 5 3 1を形成または配置されている c このトランジスタ 1 5 3 1を定常トランジスタ 1 5 3 1 と呼ぶ。
定常トランジスタ 1 5 3 1は基準電流 I bが流れている時は常時、 電 流 I sを流す。 したがって、 プログラム電流 I wの大きさには依存しな い。 電流 I sが流れることによりゲート配線 1 2 6 1の電位変動を抑制 することができる。 I sは単位トランジスタ 6 34が流す電流の 2倍以 上 8倍以下に設定することが好ましい。 また、 定常トランジスタ 1 5 3 1は単位トランジスタ 6 34と同一 WLのトランジスタを複数個配置し て構成する。 なお、 定常トランジスタ 1 5 3 1は基準電流 I bを流すト ランジスタ 6 3 3位置から最も遠い位置に形成することが好ましい。 図 1 53では定常トランジスタ 1 5 3 1を複数個形成するとしたが、 本発明はこれに限定するものではない。 図 1 5 5に図示するように、 1 つの定常トランジスタ 1 5 3 1を形成してもよい。 また、 図 1 54に図 示するように、定常トランジスタ 1 5 3 1は複数箇所に形成してもよい。 図 1 54ではトランジスタ 6 3 3の近傍に定常トランジスタ 1 5 3 1 a を 1個形成し、 トランジスタ 6 3 3から最も遠い位置に定常トランジス タ 1 5 3 1 bを 4個形成している。
図 1 54は定常トランジスタ 1 5 3 1 bにスィツチ S 1を形成してい る。 スィッチ S 1は画像データ (D 0〜D 5) によってオンオフ制御さ れる。画像データが黒ラスター (黒ラスターに近い時も含む、 (Dの上位 ビッ トが 0)) の時、 NOR回路 1 54 1の出力が Hレベルとなり、 スィ ツチ S 1がオンして I s 2電流が定常トランジスタ 1 53 1に流れる。 それ以外の時、 スィツチ S 1はオフ状態であり、 定常トランジスタ 1 5 3 1には電流は流れない。 以上のように構成することにより、 消費電力 を抑制することができる。
図 1 6 3は定常トランジスタ 1 5 3 1 とスリ一プスィツチ 1 6 1 1の 両方を備えた構成である。 以上のように、 本明細書で説明した内容は組 み合わせて構成することができることは言うまでもない。
チップ I Cの両端に位置する トランジスタ群 6 8 1 c 1、 トランジス タ群 6 8 1 c nの外側には、 ダミーのトランジスタ群 6 8 1 cを形成ま たは配置しておく。 ダミーのトランジスタ群 6 8 1 cはチップ I Cの左 右 (最も外側) に 2回路は形成することが好ましい。 好ましくは 3回路 以上 6回路以下形成する。 ダミーのトランジスタ群 6 8 1 cがないと、 I Cの製造時、 拡散プロセス、 エッチングプロセスで外側のトランジス タ群 6 8 1 cの単位トランジスタ 6 3 4の V t力 S I Cチップ 1 4の中央 部と異なるという課題が発生する。 V tが異なれば単位トランジスタ 6 3 4の出力電流 (プログラム電流) にバラツキが発生する。
図 1 2 9力 ら図 1 3 3は 1段力レントミラー構成のドライバ I Cの構 成図である。 さらにこの 1段構成について説明をする。 図 2 1 5は 1段 構成のドライバ回路構成である。 図 2 1 5のトランジスタ群 6 8 1 cは 図 2 1 4の単位トランジスタ 6 3 4からなる出力段構成である (図 1 2 9〜図 1 3 3も参照のこと) 。
トランジスタ 6 3 2 bと 2つの トランジスタ 6 3 3 a とはカレントミ ラー回路を構成している。 トランジスタ 6 3 3 a 1 と トランジスタ 6 3 3 a 2は同一サイズである。 したがって、 トランジスタ 6 3 3 a 1が流 す電流 I c と トランジスタ 6 3 3 a 2が流す電流 I cは同一である。 図 2 1 4の単位トランジスタ 6 3 4からなる トランジスタ群 6 8 1 c と トランジスタ 6 3 3 b lおよびトランジスタ 6 3 3 b 2 とは力レント ミラー回路を構成する。 トランジスタ群 6 8 1 cの出力電流にはパラッ キが発生する。 しかし、 近接してカレントミラー回路を構成する トラン ジスタ群 6 8 1の出力は精度よく電流が規定される。 トランジスタ 6 3 3 b l と トランジスタ群 6 8 1 c l とは近接してカレントミラー回路を 構成する。 また、 トランジスタ 6 3 3 b 2と トランジスタ群 6 8 1 c n とは近接してカレントミラー回路を構成する。 したがって、 トランジス タ 6 3 3 b 1に流れる電流と トランジスタ 6 3 3 b 2に流れる電流が等 しければ、 トランジスタ群 6 8 1 c 1の出力電流と トランジスタ群 6 8 1 c nの出力電流とは等しくなる。 各 I Cチップで電流 I cを精度良く 発生させれば、 どの I Cチップでも出力段の両端のトランジスタ群 6 8 1 cの出力電流は等しくなる。 そのため、 I Cチップをカスケード接続 しても I Cと I Cとの継ぎ目の発生を目立たなくすることができる。
トランジスタ 6 3 3 bは図 1 2 3 と同様に、 複数のトランジスタで形 成し、 トランジスタ群 6 8 1 b 1、 トランジスタ 6 8 1 b 2としてもよ レヽ。 また、 トランジスタ 6 3 3 a も図 1 2 3 と同様にトランジスタ群 6 8 1 a としてもよい。
また、 トランジスタ 6 3 2 bの電流は抵抗 R 1で規定するとしたがこ れに限定するものではなく、 図 2 1 8に図示するように、 電子ボリ ゥム
1 5 0 3 a , 1 5 0 3 bと してもよレヽ。 図 2 1 8の構成では電子ポリ ゥ ム 1 5 0 3 a と電子ボリゥム 1 5 0 3 bを独立に動作させることができ る。 したがって、 トランジスタ 6 3 2 a l と トランジスタ 6 3 2 a 2と が流す電流の値を変更することができる。 したがって、 チップの左右の 出力段 6 8 1 cの出力電流傾きを調整可能である。 なお、 電子ボリ ゥム 1 5 0 3は図 2 1 9に図示するように 1つにし、 2つのオペアンプ 7 2 2を制御するように構成してもよい。
また、 図 1 6 1でスリ一プスィツチ 1 6 1 1について説明した。 同様 に、 図 2 2 Qのようにスリープスィツチを配置あるいは形成しても良い ことは言うまでもない。 また、 図 1 5 3、 図 1 5 4、 図 1 5 5、 図 1 6 3では、 定常トランジスタ 1 5 3 1を形成または配置するとしたが、 図
2 2 5に図示するように、 Aブロックに図 2 2 6の (b) の定常トラン ジスタ 1 5 3 1を形成または配置してもよい。 また、 図 1 6 0では安定化のためにコンデンサ 1 6 0 1をゲート配線 1 2 6 1に接続するとしたが、 図 22 5においても、 Aのプロックに図 22 6の (a) の安定化コンデンサ 1 6 0 1を配置してもよいことは言 うまでもなレ、。
また、 図 1 6 5などでは、 電流調整のために、 抵抗などをトリ ミング するとした。 同様に、 図 2 2 5に図示するように、 抵抗 R 1あるいは抵 抗 R 2などをトリ ミングするようにしても良いことは言うまでもない。 図 2 1 0ではトランジスタ群 6 8 1を構成する面積に関し、 条件があ ることを説明した。 しかし、 図 1 29力 ら図 1 3 3、 図 2 1 5力 ら図 2 20のカレントミラーの 1段構成では単位トランジスタ 6 34の個数が 非常に多いため、 図 2 1 0の条件と異なる。 以下、 1段構成のドライバ 回路出力段について説明を加えておく。 なお、 説明を容易にするため、 図 2 1 6、 図 2 1 7を例示して説明をする。 しかし、 説明はトランジス タ 6 3 3 bの個数とその総面積、 単位トランジスタ 6 34の個数と総面 積に関わる事項であるので他の実施例にも適用できることは言うまでも なレ、。
図 2 1 6、 図 2 1 7において、 トランジスタ群 6 8 1 bのトランジス タ 6 3 3 bの総面積 (トランジスタ群 6 8 1 b内のトランジスタ 6 3 3 bの WLサイズ X トランジスタ 6 3 3 b数) を S bとする。 なお、 図 2 1 6、 図 2 1 7のようにゲート配線 1 2 6 1の左右にトランジスタ群 6 8 1 bがある場合は面積を 2倍にする。 図 1 2 9のように 1つの場合は トランジスタ 6 3 3 bの面積である。 なお、 トランジスタ群 68 l bが 1個のトランジスタ 6 33 bで構成される場合は、 1個のトランジスタ 6 3 3 bのサイズであることは言うまでもない。
また、トランジスタ群 6 8 1 cの単位トランジスタ 6 34の総面積(ト ランジスタ群 6 8 1 c内のトランジスタ 6 34の WLサイズ Xトランジ スタ 6 3 4数) を S c とする。 トランジスタ群 6 8 1 cの個数を nとす る。 nは Q C I F +パネルの場合は 1 7 6である (RGBごとに基準電 流回路が形成されている場合)。
図 2 1 3の横軸は、 S c X n/S bである。 縦軸は変動比率であり、 変動比率は最も悪い状況を 1 としている。 図 2 1 3に図示するように S c X n/S bが大きくなるにしたがって、 変動比率は悪くなる。 S c X n/S bが大きくなることは、 出力端子数 nを一定とすると、 トランジ スタ群 6 8 1 cの単位トランジスタ 6 3 4総面積が、 トランジスタ群 6 8 1 bのトランジスタ 6 3 3 b総面積に対して広いことを示す。 この場 合は変動比率が悪くなる。
S c Xn/S bが小さくなることは、 出力端子数 nを一定とすると、 トランジスタ群 6 8 1 cの単位トランジスタ 6 3 4総面積が、 トランジ スタ群 6 8 1 bのトランジスタ 6 3 3 b総面積に対して狭いことを示す。 この場合は変動比率が小さくなる。
変動許容範囲は、 S c X nZS bが 5 0以下である。 S c X nZS b が 5 0以下であれば、 変動比率は許容範囲内であり、 ゲート配線 1 2 6 1の電位変動は極めて小さくなる。 したがって、 横クロス トークの発生 もなく、出力パラツキも許容範囲内となり良好な画像表示を実現できる。 S c X nZS b力 S 5 0以下であれば許容範囲であるが、 S c X n/ S b を 5以下としてもほとんど効果がない。 逆に、 S bが大きくなり I C 1 4のチップ面積が增加する。 したがって、 S c X n/S bは 5以上 50 以下にすることが好ましい。
また、 トランジスタ群 6 8 1 c内の単位トランジスタ 6 3 4の配置に おいても考慮を有する。 トランジスタ群 6 8 1 cは規則正しく配置する ことが必要である。 単位トランジスタ 6 3 4に抜けがあると、 その周辺 の単位トランジスタ 6 34の特性が他の単位トランジスタ 6 34の特性 と異なってしまう。
図 1 3 4は出力段の トランジスタ群 6 8 1 cでの単位トランジスタ 6 3 4の配置を模式的に図示している。 6 4階調を表現する 6 3個の単位 トランジスタ 6 3 4はマトリ ックス状に規則正しく配置されている。 し かし、 6 4個の単位トランジスタ 6 3 4であれば、 4列 X I 6行に配置 することができるが、 単位トランジスタ 6 3 4は 6 3個であるので、 1 箇所形成しない箇所が発生する (斜線部)。 すると、 斜線部の周辺の単位 トランジスタ 6 3 4 a、 6 3 4 b , 6 3 4 cの特性が他の単位トランジ スタ 6 3 4と異なって作製されてしまう。
この課題を解決するために、 本発明は、 斜線部にダミートランジスタ 1 3 4 1を形成または配置する。 すると、 単位トランジスタ 6 3 4 a、 単位トランジスタ 6 3 4 b、 単位トランジスタ 6 3 4 cの特性が他の単 位トランジスタ 6 3 4と一致するようになる。 つまり、 本発明は、 ダミ 一トランジスタ 1 3 4 1を形成することにより、 単位トランジスタ 6 3 4をマトリ ックス状に構成するものである。 また、 単位トランジスタ 6 3 4をマトリ ツタス状にかけがないように配置するものである。 また、 単位トランジスタ 6 3 4は線対称性を有するように配置するものである。
6 4階調を表現するためには、 6 3個の単位トランジスタ 6 3 4をト ランジスタ群 6 8 1 cに配置するとしたが、 本発明はこれに限定される ものではない。 単位トランジスタ 6 3 4は、 さらに複数のサブトランジ スタで構成してもよい。
図 1 3 5の ( a ) は、単位トランジスタ 6 3 4である。図 1 3 5の (b ) は 4つのサブトランジスタ 1 3 5 2で、 単位トランジスタ ( 1単位) 1 3 5 1を構成している。 単位トランジスタ ( 1単位) 1 3 5 1の出力電 流は、 単位トランジスタ 6 3 4と同一となるようにする。 つまり、 単位 トランジスタ 6 3 4を 4つのサブトランジスタ 1 3 5 2で構成している。 なお、 本発明は単位トランジスタ 6 3 4を 4つのサブトランジスタ 1 3 5 2で構成することに限定するものではなく、 単位トランジスタ 6 3 4 を複数のサブトランジスタ 1 3 5 2で構成すればいずれの構成でもよい c ただし、 サブトランジスタ 1 3 5 2は同一のサイズまたは同一の出力電 流を出力するように構成する。
図 1 3 5において、 Sはトランジスタのソース端子、 Gはトランジス タのゲート端子、 Dはトランジスタのドレイン端子を示している。 図 1 3 5の ( b ) において、 サブトランジスタ 1 3 5 2は同一方向に配置し ている。 図 1 3 5の ( c ) はサブトランジスタ 1 3 5 2が行方向に異な る方向に配置している。 また、 図 1 3 5の ( d ) はサブトランジスタ 1 3 5 2が列方向に異なる方向に配置し、 かつ点対称となるように配置し ている。 図 1 3 5の (b)、 図 1 3 5の ( c )、 図 1 3 5の ( d) はいず れも規則性がある。
単位トランジスタ 6 3 4あるいはサブトランジスタ 1 3 5 2の形成方 向を変化させると特性は異なることが多い。 たとえば、 図 1 3 5の ( c ) において、 単位トランジスタ 6 3 4 a とサブトランジスタ 1 3 5 2 b と は、 ゲート端子に印加された電圧が同一でも、 出力電流は異なる。 しか し、 図 1 3 5の ( c ) では、 異なる特性のサブトランジスタ 1 3 5 2が 同数ずつ形成されている。 したがって、 トランジスタ (単位) と しては バラツキが少なくなる。 また、 形成方向が異なる単位トランジスタ 6 3 4あるいはサブトランジスタ 1 3 5 2の方向を変化させることにより、 特性差が補間しあって、 トランジスタ ( 1単位) のバラツキは低減する という効果を発揮する。 以上の事項は、 図 1 3 5の (d) の配置にも該 当することは言うまでもない。
したがって、 図 1 3 6などに図示するように、 単位トランジスタ 6 3 4の方向を変化させ、 トランジスタ群 6 8 1 じ として縦方向に形成した 単位トランジスタ 6 3 4の特性と横方向に形成した単位トランジスタ 6 3 4の特性とを捕間しあうことにより、 トランジスタ群 6 8 1 cとして ばらつきを少なくすることができる。
図 1 3 6はトランジスタ群 6 8 1 c内で列ごとに単位トランジスタ 6 3 4の形成方向を変化させた実施例である。 図 1 3 7はトランジスタ群 6 8 1 c内で行ごとに単位トランジスタ 6 3 4の形成方向を変化させた 実施例である。 図 1 3 8はトランジスタ群 6 8 1 c内で行および列ごと に単位トランジスタ 6 3 4の形成方向を変化させた実施例である。なお、 ダミートランジスタ 1 3 4 1を形成または配置する場合もこの構成要件 にしたがって構成する。
以上の実施例は、 同一のサイズまたは同一の電流出力の単位トランジ スタをトランジスタ群 6 8 1 c内に構成あるいは形成する構成であった
(図 1 3 9の (b ) を参照のこと)。 しかし、 本発明はこれに限定するも のではない。 図 1 3 9の (a ) に図示するように、 0ビッ ト目 (スイツ チ 6 4 l a ) は、 1単位の単位トランジスタ 6 3 4 aを接続する (形成 する)。 1ビッ ト目 (スィツチ 6 4 1 b ) は、 2単位の単位トランジスタ 6 3 4 bを接続する (形成する)。 2ビッ ト目 (スィッチ 6 4 1 c ) は、 4単位の単位トランジスタ 6 3 4 cを接続する (形成する)。 3ビッ ト目
(スィッチ 6 4 I d ) は、 8単位の単位トランジスタ 6 3 4 dを接続す る (形成する)。 4ビット目 (図示せず) は、 1 6単位の単位トランジス タ 6 3 4 aを接続する (形成する)。 5ビッ ト目 (図示せず) は、 3 2単 位の単位トランジスタ 6 3 4 aを接続する (形成する) としてもよい。 なお、 たとえば、 1 6単位の単位トランジスタとは、 単位トランジスタ 6 3 4の 1 6個分の電流を出力する トランジスタである。
*単位 (*は整数) の単位トランジスタはチャンネル幅 Wを比例的に 変化させる (チャンネル長 Lを一定にする) ことにより容易に形成する ことができる。 しかし、 現実には、 チャンネル幅 Wを 2倍にしても出力 電流は 2倍にならないことが多い。 これは実際にトランジスタを作製し て実験によりチャンネル幅 Wを決定する。 しかし、 本発明において、 チ ャンネル幅 Wが多少比例条件からずれていても、 比例しているとして表 現する。
以下、 基準電流回路について説明する。 出力電流回路 704は、 R、 G、 Bごとに形成 (配置) し、 かつ、 この RGBの出力電流回路 704 R、 7 04 G、 704 Bも近接して配置する。 また、 各色 (R、 G、 B) に、 図 73に図示する低電流領域の基準電流 I N Lを調整し、 また、 図 7 に図示する低電流領域の基準電流 I NHを調整する (図 79も参照 のこと) 。
したがって、 Rの出力電流回路 704 Rには低電流領域の基準電流 I NLを調整するボリゥム (もしくは、 電圧出力もしくは電流出力の電子 ボリゥム) 6 5 1 RLが配置され、 高電流領域の基準電流 I NHを調整 するポリゥム (もしくは、 電圧出力もしくは電流出力の電子ポリゥム)
6 5 1 RHが配置される。 同様に、 Gの出力電流回路 704 Gには低電 流領域の基準電流 I NLを調整するボリゥム (もしくは、 電圧出力もし くは電流出力の電子ボリゥム) 6 5 1 GLが配置され、 高電流領域の基 準電流 I NHを調整するポリゥム (もしくは、 電圧出力もしくは電流出 力の電子ボリゥム) 6 5 1 GHが配置される。 また、 Bの出力電流回路
704 Bには低電流領域の基準電流 I NLを調整するボリゥム (もしく は、電圧出力もしくは電流出力の電子ボリウム) 6 5 1 B Lが配置され、 高電流領域の基準電流 I NHを調整するボリゥム (もしくは、 電圧出力 もしくは電流出力の電子ポリゥム) 6 5 1 BHが配置される。
なお、 ポリ ゥム 6 5 1などは、 E L素子 1 5の温特を捕償できるよう に、 温度で変化するように構成することが好ましい。 また、 図 7 9のガ '特性で、 折れ曲がり点が 2点以上あるときは、 各色の基準電流を調 整する電子ボリゥムあるいは抵抗などは 3個以上にしてもよいことは言 うまでもない。
I Cチップの出力端子には、 出力パッド 7 6 1が形成または配置され ている。 この出力パッドと、 表示パネルのソース信号線 1 8とが接続さ れる。 出力バッド 7 6 1は、 メツキ技術あるいはネイルヘッドボンダ技 術によりバンプ (突起) が形成されている。 突起の高さは 1 0 m以上 4 0 μ m以下の高さにする。
前記バンプと各ソース信号線 1 8とは導電性接合層 (図示せず) を介 して電気的に接続されている。導電性接合層は接着剤としてエポキシ系、 フエノール系等を主剤とし、銀(A g ) 、金(Au) 、 ニッケル (N i ) 、 カーボン (C) 、 酸化錫 (S n 02) などのフレークを混ぜた物、 ある いは紫外線硬化樹脂などである。 導電性接合層は、 転写等の技術でバン プ上に形成する。 また、 バンプとソース信号線 1 8とを AC F樹脂で熱 圧着される。 なお、 バンプあるいは出力パッド 7 6 1 とソース信号線 1 8との接続は、 以上の方式に限定するものではない。 また、 アレイ基板 上に I C 1 4を積載せず、フィルムキヤリャ技術を用いてもよい。また、 ポリイミ ドフィルム等を用いてソース信号線 1 8などと接続しても良い c 図 6 9において、 入力された 4 ビッ トの電流値制御用データ (D I ) は、 4ビッ トデコーダ回路 6 9 2でデコードされる (分割数が 6 4必要 であれば、 6ビッ トにすることは言うまでもない。 ここでは説明を容易 にするため、 4ビットとして説明をする) 。 その出力はレベルシフタ回 路 6 9 3により、 ロジックレベルの電圧値からアナログレベルの電圧値 に昇圧され、 アナログスィッチ 6 4 1に入力される。
電子ポリゥム回路の主構成部は、 固定抵抗 R O ( 6 9 1 a ) と 1 6個 の単位抵抗 r ( 6 9 1 b ) で構成されている。 デコーダ回路 6 9 2の出 力は、 1 6個のアナログスィッチ 6 4 1のいずれかに接続されており、 デコーダ回路 6 9 2の出力により、 電子ポリゥムの抵抗値が定まるよう に構成されている。 例えば、 デコーダ回路 6 9 2の出力が 4であれば、 電子ボリゥムの抵抗値は R 0 + 5 r となる。この電子ボリゥムの抵抗は、 第 1段電流源 6 3 1の負荷となっており、 アナログ電源 A V d dにプル アップされている。 したがって、 この電子ポリゥムの抵抗値が変化する と、 第 1段電流源 6 3 1の電流値が変化し、 その結果、 第 2段電流源 6 3 2の電流値が変化し、 その結果、 第 3段電流源 6 3 3の電流値も変化 して、 ドライバ I Cの出力電流はコントロールされることになる。
なお、 説明の都合上、 電流値制御用データは 4ビットとしたが、 これ は 4ビットに固定されるものではなく、 ビッ ト数が多ければ多いほど、 電流値の可変数は多くなることは言うまでもない。 また、 多段式カレン トミラーの構成を 3段として説明したが、 これも 3段に固定されるもの ではなく、 任意の段数でもかまわないことは言うまでもない。
また、 温度変化により、 E L素子の発光輝度が変化するという課題に 対して、 電子ポリゥム回路の構成として、 温度により抵抗値が変化する 外付け抵抗 6 9 1 aを具備させることが好ましい。 温度により抵抗値が 変化する外付け抵抗とは、 サーミスタ、 ポジスタなどが例示される。 一 般に、 素子に流れる電流に応じて輝度が変化する発光素子は、 温度特性 を持っており、 同じ電流値を流しても、 その発光輝度は温度により変化 する。 そこで、 温度により抵抗値が変化する外付け抵抗 6 9 1 aを電子 ボリゥムに付けることにより、 定電流出力の電流値を温度により変化さ せることができ、 温度が変化しても発光輝度を常に一定にすることがで さる。
なお、 前記多段式カレントミラー回路が、 赤 (R ) 用、 緑 (G ) 用、 青 (B ) 用の 3系統に分離することが好ましい。 一般に有機 E L等の電 流駆動型発光素子では、 R、 G、 Bで発光特性が異なる。 従って、 R、 G、 Bで同じ輝度にするためには、 発光素子に流す電流値を R、 G、 B でそれぞれ調整する必要がある。 また、 有機 E L表示パネル等の電流駆 動型発光素子では、 R、 G、 Bで温度特性が異なる。 従って、 温度特性 を補正するために形成または配置したサーミスタ等の外部補助素子の特 性も、 R、 G、 Bでそれぞれ調整する必要がある。
本発明では、 前記多段式カレン トミラー回路が、 R用、 G用、 B用の 3系統に分離されているので、 発光特性や温度特性を R、 G、 Bでそれ ぞれ調整することができ、 最適なホワイ トバランスを得ることが可能で める。
先にも説明しているが、 電流駆動方式では、 黒表示時で、 画素に書き 込む電流が小さい。 そのため、 ソース信号線 1 8などに寄生容量がある と、 1水平走査期間 ( 1 H ) に画素 1 6に十分な電流を書き込むことが できないという問題点があった。 一般に、 電流駆動型発光素子では、 黒 レベルの電流値は数 n A程度と微弱であるため、 その信号値で数 1 O p F程度あると思われる寄生容量 (配線負荷容量) を駆動することは困難 である。 この課題を解決するためには、 ソース信号線 1 8に画像データ を書き込む前に、 プリチャージ電圧を印加し、 ソース信号線 1 8の電位 レベルを画素のトランジスタ 1 1 aの黒表示電流 (基本的にはトランジ スタ 1 1 aはオフ状態) にすることが有効である。 このプリチャージ電 圧の形成 (作成) には、 画像データの上位ビッ トをデコードすることに より、 黒レベルの定電圧出力を行うことが有効である。
図 7 0に、 本発明のプリチャージ機能を有した電流出力方式のソース ドライバ回路 ( I C ) 1 4の一例を示す。 図 7 0では、 6 ビッ トの定電 流出力回路の出力段にプリチャージ機能を搭載した場合を示している。 図 7 0において、 プリチャージ制御信号は、 画像データ D O〜D 5の上 位 3ビッ ト D 3、 D 4、 D 5がすべて 0である場合を N O R回路 7 0 2 でデコードし、 水平同期信号 H Dによるリセッ ト機能を有するドットク ロック C L Kのカウンタ回路 7 0 1の出力との A N D回路 7 0 3をとり、 一定期間黒レベル電圧 V pを出力するように構成されている。 他の場合 は、 図 6 8などで説明した電流出力段 7 0 4からの出力電流がソース信 号線 1 8に印加される (ソース信号線 1 8からプログラム電流 I wを吸 収する) 。 この構成により、 画像データが黒レベルに近い 0階調目〜 7 階調目の場合、 1水平期間のはじめの一定期間だけ黒レベルに相当する 電圧が書き込まれて、 電流駆動の負担が減り、 書き込み不足を捕うこと が可能となる。 なお、 完全黒表示を 0階調目とし、 完全白表示を 6 3階 調目とする (6 4階調表示の場合) 。
なお、 プリチャージを行う階調は、 黒表示領域に限定すべきである。 つまり、 書き込み画像データを判定し、 黒領域階調 (低輝度、 つまり、 電流駆動方式では、 書き込み電流が小さい (微小) ) を選択しプリチヤ ージする (選択プリチャージ) 。 全階調データに対し、 プリチャージす ると、 今度は、 白表示領域で、 輝度の低下 (目標輝度に到達しない) が 発生する。 また、 画像に縦筋が表示される。
好ましくは、 階調データの階調 0から 1 / 8の領域の階調で、 選択プ リチャージを行う (たとえば、 6 4階調の時は、 0階調目から 7階調目 までの画像データの時、 プリチャージを行ってから、 画像データを書き 込む) 。 さらに、 好ましくは、 階調データの階調 0から 1 / 1 6の領域 の階調で、 選択プリチャージを行う (たとえば、 6 4階調の時は、 0階 調目から 3階調目までの画像データの時、 プリチャージを行ってから、 画像データを書き込む) 。
特に黒表示で、 コントラストを高くするためには、 階調 0のみを検出 してプリチャージする方式も有効である。 極めて黒表示が良好になる。 問題は、 画面全体が階調 1、 2の場合に画面が黒浮きして見えることで ある。 したがって、 階調データの階調 0から 1 / 8の領域の階調と、 一 定の範囲で選択プリチャージを行う。 階調 0のみをプリチャージする方 法は、 画像表示に与える弊害の発生が少ない。 したがって、 最もプリチ ヤージ技術として採用することが好ましい。
なお、 プリチャージの電圧、 階調範囲は、 R、 G、 Bで異ならせるこ とも有効である。 E L素子 1 5は、 R、 G、 Bで発光開始電圧、 発光輝 度が異なっているからである。 たとえば、 Rは、 階調データの階調 0か ら 1ノ8の領域の階調で、 選択プリチャージを行う (たとえば、 6 4階 調の時は、 0 1階調目から 7階調目までの画像データの時、 プリチヤ一 ジを行ってから、 画像データを書き込む) 。 他の色 (G、 B ) は、 階調 データの階調 0から 1 / 1 6の領域の階調で、 選択プリチャージを行う
(たとえば、 6 4階調の時は、 0階調目から 3階調目までの画像データ と時、 プリチャージを行ってから、 画像データを書き込む) などの制御 を行う。また、プリチャージ電圧も、 Rは 7 ( V )であれば、他の色(G、 B ) は、 7 . 5 ( V ) の電圧をソース信号線 1 8に書き込むようにする。 最適なプリチャージ電圧は、 E L表示パネルの製造口ッ トで異なること が多い。 したがって、 プリチャージ電圧は、 外部ポリゥムなどで調整で きるように構成しておくことが好ましい。 この調整回路も電子ポリウム 回路を用いることにより容易に実現できる。
なお、 プリチャージ電圧は、 図 1のアノード電圧 V d d— 0 · 5 ( V ) 以下、 アノード電圧 V d d— 2 . 5 ( V ) 以内にすることが好ましい。 階調 0のみをプリチャージする方法にあっても、 R、 G、 Bの一色あ るいは 2色を選択してプリチャージする方法も有効である。 画像表示に 与える弊害の発生が少ない。
また、 全くプリチャージしない第 0モード、 階調 0のみをプリチヤ一 ジする第 1モード、 階調 0から階調 3の範囲でプリチャージする第 2モ ー ド、 階調 0から階調 7の範囲でプリチャージする第 3モー ド、 全階調 の範囲でプリチャージする第 4モー ドなどを設定し、 これらをコマンド で切り替えるように構成することが好ましい。 これらは、 ソースドライ バ回路 ( I C) 1 4内においてロジック回路を構成 (設計) することに より容易に実現できる。
図 7 5は選択プリチャージ回路部の具体化構成図である。 P Vはプリ チャージ電圧の入力端子である。 外部入力あるいは、 電子ポリゥム回路 により、 R、 G、 Bで個別のプリチャージ電圧が設定される。 なお、 R、 G、 Bで個別のプリチャージ電圧を設定するとしたがこれに限定するも のではない。 R、 G、 Bで共通であってもよい。 プリチャージ電圧は、 画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 aの V tに相関するものであり、 こ の画素 1 6は R、 G、 B画素で同一だからである。 逆には、 画素 1 6の 駆動用トランジスタ 1 1 aの W/L比などを R、 G、 Bで異ならせてい る (異なった設計となっている) 場合は、 プリチャージ電圧を異なった 設計に対応して調整することが好ましい。たとえば、 Lが大きくなれば、 トランジスタ 1 1 aのダイォード特性は悪くなり、ソース一 ドレイン(S D) 電圧は大きくなる。 したがって、 プリチャージ電圧は、 ソース電位 (V d d) に対して低く設定する必要がある。
プリチャージ電圧 P Vはアナログスィツチ 7 3 1に入力されている。 このアナログスィッチの W (チャンネル幅) はオン抵抗を低減するため に、 1 0 μ πι以上にする必要がある。 しかし、 あまり Wが大きいと、 寄 生容量も大きくなるので Ι Ο Ο μ m以下にする。 さらに好ましくは、 チ ャンネル幅 Wは 1 5 μ m以上 6 0 μ m以下にすることが好ましい。 以上 の事項は図 7 5のスィッチ 64 1 bのアナログスィッチ 7 3 1、 図 73 のアナログスィッチ 7 3 1にも適用される。 スィッチ 6 4 1 aはプリチャージィネーブル (P E N) 信号、 選択プ リチャージ信号(P S L) と、図 7 4のロジック信号の上位 3ビット (H 5、 H 4、 H 3 ) で制御される。 一例としたロジック信号の上位 3ビッ ト (H 5、 H 4、 H 3 ) の意味は、 上位 3ビッ ト力 S " 0 " の時に選択プ リチャージが実施されるようにしたためである。 つまり、 下位 3ビット が " 1 " の時 (階調 0から階調 7 ) の時を選択してプリチャージが実施 されるように構成している。
なお、この選択プリチャージは、階調 0のみをプリチャージすると力 階調 0から階調 7の範囲でプリチャージするとか固定してもよいが、 低 階調流域 (図 7 9の階調 0から階調 R 1もしくは階調 (R 1 — 1 ) ) を 選択プリチャージするというように、 低階調領域と連動させてもよい。 つまり、 選択プリチャージは、 低階調領域が階調 0から階調 R 1の時は この範囲で実施し、 低階調領域が階調 0から階調 R 2の時はこの範囲で 実施するように連動させて実施する。 なお、 この制御方式の方が他の方 式に比較して、 ハード規模が小さくなる。
以上の信号の印加状態により、 スィッチ 6 4 1 aがオンオフ制御され、 スィッチ 6 41 aオンの時、 プリチヤ一ジ電圧 P Vがソース信号線 18 に印加される。 なお、 プリチャージ電圧 P Vを印加する時間は、 別途形 成したカウンタ (図示せず) により設定される。 このカウンタはコマン ドにより設定できるように構成されている。 また、 プリチャージ電圧の 印加時間は 1水平走査期間 ( 1 H) の 1Z10 0以上 1 Z 5以下の時間 に設定することが好ましい。たとえば、 1 Hが 1 0 0 μ s e cとすれば、 1 μ s e c以上 2 0 μ s e c ( l Hの 1 / 1 0 0以上 1 Hの 1 5以下) とする。 さらに好ましくは、 2 s e c以上 1 0 s e c ( 1 Hの 2Z 1 0 0以上 1 Hの 1 Z 1 0以下) とする。
図 1 7 3は図 7 0あるいは図 7 5の変形例である。 図 1 7 3は入力画 302535
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像データに応じてプリチャージするかしないかを判定し、 プリチャージ 制御を行うプリチャージ回路である。 たとえば、 画像データが階調 0の みの時にプリチャージを行う設定、 画像データが階調 0、 1のみの時に プリチャージを行う設定、 階調 0は必ずプリチャージし、 階調 1が所定 以上連続して発生する場合にプリチャージする設定を行うことができる。 図 1 7 3は、 本発明のプリチャージ機能を有した電流出力方式のソー スドライバ回路 ( I C) 1 4の一例を示す。 図 1 7 3では、 6ビッ トの 定電流出力回路の出力段にプリチャージ機能を搭載した場合を示してい る。 図 1 73において、 一致回路 1 7 3 1は、 画像データ D 0〜D 5に 応じてデコードし、 水平同期信号 HDによるリセッ ト機能を有する RE N端子入力、 ドッ トクロック C LK端子入力でプリチャージするかしな いかを判定する。 また、 一致回路 1 7 3 1はメモリを有しており、 数 H あるいは数フィールド (フレーム) の画像データによるプリチャージ出 力結果を保持している。 保持結果にもとづき、 プリチャージするか否か を判定し、 プリチャージ制御する機能を有する。 たとえば、 階調 0は必 ずプリチャージし、 階調 1が 6H (6水平走查期間) 以上連続して発生 する場合にプリチャージする設定を行うことができる。 また、 階調 0、 1は必ずプリチャージし、 階調 2が 3 F (3フレーム期間) 以上連続し て発生する場合にプリチャージする設定を行うことができる。
一致回路 1 7 3 1の出力と、 カウンタ回路 70 1の出力とが、 AND 回路 7 0 3で ANDされ、 一定期間黒レベル電圧 V を出力するように 構成されている。 他の場合は、 図 6 8などで説明した電流出力段 7 04 からの出力電流がソース信号線 1 8に印加される (ソース信号線 1 8か らプログラム電流 I wを吸収する) 。 他の構成は、 図 70、 図 7 5など と同等あるいは類似であるので説明を省略する。 なお、 図 1 73ではプ リチャージ電圧は A点に印加しているが、 B点に印加してもよいことは いうまでもない (図 7 5も参照のこと) 。
ソース信号線 1 8に印加する画像データにより、 プリチャージ電圧 P V印加時間を可変することによっても良好な結果が得られる。たとえば、 完全黒表示の階調 0では印加時間を長く し、 階調 4ではそれよりも短く するなどである。 また、 1 H前の画像データと次に印加する画像データ の差を考慮して、 印加時間を設定することも良好な結果を得ることがで きる。 たとえば、 1 H前にソース信号線に画素を白表示にする電流を書 き込み、 次の 1 Hに、 画素に黒表示にする電流を書き込む時は、 プリチ ヤージ時間を長くする。 黒表示の電流は微小であるからである。 逆に、 1 H前にソース信号線に画素を黒表示にする電流を書き込み、 次の 1 H に、 白素に黒表示にする電流を書き込む時は、 プリチャージ時間を短く する力 もしくはプリチャージを停止する (行わない) 。 白表示の書き 込み電流は大きいからである。
印加する画像データに応じてプリチャージ電圧を変化させることも有 効である。 黒表示の書き込み電流は微小であり、 白表示の書き込み電流 は大きいからである。 したがって、 低階調領域になるにしたがって、 プ リチャージ電圧を高く (V d dに対して。 なお、 画素トランジスタ 1 1 aが Pチャンネルの時) し、 高階調領域になるにしたがって、 プリチヤ ージ電圧を低く (画素トランジスタ 1 1 aが Pチャンネルの時) する。 以下、 理解を容易にするため、 図 7 5を中心に説明する。 なお、 以下 に説明する事項は図 7 0、 図 1 7 5のプリチャージ回路にも適用できる ことは言うまでもない。
プログラム電流オープン端子 (P O端子) 力 S " 0 " の時は、 スィッチ 1 5 2 1がオフ状態となり、 I L端子おょぴ I H端子とソース信号線 1 8とは切り離される ( l o u t端子が、 ソース信号線 1 8と接続されて いる) 。 したがって、 プログラム電流 I wはソース信号線 1 8には流れ ない。 P O端子はプログラム電流 I wをソース信号線に印加している時 は、 " 1 " とし、 スィッチ 1 5 2 1をオンして、 プログラム電流 I wを ソース信号線 1 8に流す。
P O端子に " 0 "を印加し、 スィッチ 1 5 2 1をオープンにする時は、 表示領域のいずれの画素行も選択されていない時である。 単位トランジ スタ 6 3 4は入力データ (D 0〜D 5 ) に基づいて電流をたえず、 ソー ス信号線 1 8から引き込んでいる。 この電流が選択された画素 1 6の V d d端子から トランジスタ 1 1 aを介してソース信号線 1 8に流れ込む 電流である。 したがって、 いずれの画素行も選択されていない時は、 画 素 1 6からソース信号線 1 8に電流が流れる経路がない。 いずれの画素 行も選択されていない時とは、 任意の画素行が選択され、 次の画素行が 選択されるまでの間に発生する。 なお、 このようないずれの画素 (画素 行) も選択されず、 ソース信号線 1 8に流れ込む (流れ出す) 経路がな い状態を、 全非選択期間と呼ぶ。
この状態で、 I O U T端子がソース信号線 1 8に接続されていると、 オンしている単位トランジスタ 6 3 4 (実際にはオンしているのは D 0 〜D 5端子のデータにより制御されるスィツチ 6 4 1であるが) に電流 が流れる。 そのため、 ソース信号線 1 8の寄生容量に充電された電荷が 放電し、 ソース信号線 1 8の電位が、 急激に低下する。 以上のように、 ソース信号線 1 8の電位が低下すると、 本来ソース信号線 1 8に書き込 む電流により、 元の電位まで回復するのに時間を要するようになつてし まう。
この課題を解決するため、本発明は、全非選択期間に、 P o端子に" 0 " を印加し、 図 7 5のスィッチ 1 5 2 1をオフとして、 I O U T端子とソ ース信号線 1 8 とを切り離す。 切り離すことにより、 ソース信号線 1 8 から単位トランジスタ 6 3 4に電流が流れ込むことはなくなるから、 全 非選択期間にソース信号線 1 8の電位変化は発生しない。以上のように、 全非選択期間に P O端子を制御し、 ソース信号線 1 8から電流源を切り 離すことにより、 良好な電流書き込みを実施することができる。
また、 画面に白表示領域 (一定の輝度を有する領域) の面積 (白面積) と、 黒表示領域 (所定以下の輝度の領域) の面積 (黒面積) が混在し、 白面積と黒面積の割合が一定の範囲の時、 プリチャージを停止するとい う機能を付加することは有効である (適正プリチャージ) 。 この一定の 範囲で、 画像に縦筋が発生するからである。 もちろん、 逆に一定の範囲 で、 プリチャージするという場合もある。 また、 画像が動いた時、 画像 がノイズ的になるからである。 適正プリチャージは、 演算回路で白面積 と黒面積に該当する画素のデータをカウント (演算) することにより、 容易に実現することができる。
プリチャージ制御は、 R、 G、 Bで異ならせることも有効である。 E L素子 1 5は、 R、 G、 Bで発光開始電圧、 発光輝度が異なっているか らである。 たとえば、 Rは、 所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比 が 1 : 2 0以上でプリチャージを停止または開始し、 Gと Bは、 所定輝 度の白面積:所定輝度の黒面積の比が 1 : 1 6以上でプリチャージを停 止または開始するという構成である。 なお、 実験おょぴ検討結果によれ ば、 有機 E Lパネルの場合、 所定輝度の白面積:所定輝度の黒面積の比 が 1 : 1 0 0以上 (つまり、 黒面積が白面積の 1 0 0倍以上) でプリチ ヤージを停止することが好ましい。 さらには、 所定輝度の白面積:所定 輝度の黒面積の比が 1 : 2 0 0以上 (つまり、 黒面積が白面積の 2 0 0 倍以上) でプリチャージを停止することが好ましい。
プリチャージ電圧 P Vは、 画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 aが P チャンネルの場合、 V d d (図 1を参照) に近い電圧をソースドライバ 回路 ( I C ) 1 4から出力する必要がある。 しかし、 このプリチャージ 電圧 P Vが V d dに近いほど、 ソース ドライバ回路 ( I C) 1 4は高耐 圧プロセスの半導体を使用する必要がある (高耐圧といっても、 5 (V) 〜 1 0 (V) であるが、 しかし、 5 (V) 耐圧を超えると、 半導体プロ セス価格は高くなる点が課題である。 したがって、 5 (V) 耐圧のプロ セスを採用することにより高精細、 低価格のプロセスを使用することが できる) 。
画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 aのダイォード特性が良好で白表 示のオン電流が確保した時、 5 (V) 以下であれば、 ソースドライバ I C 1 4も 5 (V)プロセスを使用できるから問題は発生しない。 しかし、 ダイオード特性が 5 (V) を越えると時、 問題となる。 特に、 プリチヤ ージは、 トランジスタ 1 1 aのソース電圧 V d dに近いプリチャージ電 圧 PVを印加する必要があるので、 I C 1 4から出力することができな くなる。
図 9 2は、 この'課題を解決するパネル構成である。 図 9 2では、 ァレ ィ基板 Ί 1側にスィツチ回路 64 1を形成している。 ソースドライノ I C 1 4からは、 スィ ッチ 6 4 1のオンオフ信号を出力する。 このオンォ フ信号は、 アレイ基板 7 1に形成されたレベルシフト回路 6 9 3で昇圧 され、 スィッチ 6 4 1をオンオフ動作させる。 なお、 スィッチ 6 4 1お よびレベルシフト回路 6 9 3が画素のトランジスタを形成するプロセス で同時に、 もしくは順次に、 形成する。 もちろん、 外付け回路 ( I C) で別途形成し、 アレイ基板 7 1上に実装するなどしてもよい。
オンオフ信号は、 先に説明 (図 7 5など) したプリチャージ条件に基 づいて、 I C 1 4の端子 7 6 1 aから出力される。 したがって、 プリチ ヤージ電圧の印加、 駆動方法は図 9 2の実施例においても適用できるこ とは言うまでもない。 端子 7 6 1 aから出力される電圧 (信号) は、 5
(V) 以下と低い。 この電圧 (信号) がレベルシフタ回路 6 9 3でスィ ツチ 6 4 1のオンオフ口ジックレベルまで振幅が大きく される。
以上のように構成することにより、 ソース ドライバ回路 ( I C) 1 4 はプログラム電流 I wを駆動できる動作電圧範囲の電源電圧で十分にな る。 プリチャージ電圧 P Vは、 動作電圧が高いアレイ基板 7 1で課題は なくなる。 したがって、 プリチャージもアノード電圧 (V d d) まで十 分印加できるようになる。
図 8 9のスィ ッチ 1 5 2 1もソースドライバ回路 ( I C) 1 4内に形 成 (配置) するとなると耐圧が問題となる。 たとえば、 画素 1 6の V d d電圧が、 I C 1 4の電源電圧よりも高い場合、 1 〇 1 4の端子 7 6 1 に I C 1 4を破壊するような電圧が印加される危険があるからである。 この課題を解決する実施例が図 9 1の構成である。 アレイ基板 7 1に スィツチ回路 6 4 1を形成 (配置) している。 スィツチ回路 64 1の構 成などは図 9 2で説明した構成、 仕様などと同一または近似である。 スィ ッチ 6 4 1は I C 1 4の出力よりも先で、 かつソース信号線 1 8 の途中に配置されている。 スィッチ 6 4 1がオンすることにより、 画素 1 6をプログラムする電流 I wがソースドライバ回路 ( I C) 1 4に流 れ込む。スィッチ 6 4 1がオフすることにより、ソースドライバ回路( I C) 1 4はソース信号線 1 8から切り離される。 このスィ ッチ 6 4 1を 制御することにより、 図 9 0に図示する駆動方式などを実施することが できる。
図 9 2と同様に端子 7 6 1 aから出力される電圧 (信号) は、 5 (V) 以下と低い。 この電圧 (信号) がレベルシフタ回路 6 9 3でスィ ッチ 6 4 1のオンオフロジックレベルまで振幅が大きく される。
以上のように構成することにより、 ソースドライバ回路 ( I C) 1 4 はプログラム電流 I wを駆動できる動作電圧範囲の電源電圧で十分にな る。また、スィツチ 6 4 1もアレイ基板 Ί 1の電源電圧で動作するため、 P T/舅趣 5
244 画素 1 6から V d d電圧がソース信号線 1 8に印加されてもスィツチ 6 4 1が破壌することはなく、 また、 ソースドライバ回路 ( I C) 1 4カ 破壌されることもない。
なお、 図 9 1のソース信号線 1 8の途中に配置 (形成) されたスイツ チ 64 1 とプリチャージ電圧 P V印加用スィツチ 64 1の双方をアレイ 基板 7 1に形成 (配置) してもよいことは言うまでもない (図 9 1 +図 9 2の構成が例示される) 。
以前にも説明したが、 図 1のよ うに画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 a、 選択トランジスタ (l i b , 1 1 c) が Pチャンネルトランジス タの場合は、 突き抜け電圧が発生する。 これは、 ゲート信号線 1 7 aの 電位変動が、 選択トランジスタ ( 1 1 b、 1 1 c ) の G— S容量 (寄生 容量) を介して、 コンデンサ 1 9の端子に突き抜けるためである。 Pチ ヤンネルトランジスタ l i bがオフするときには V g h電圧となる。 そ のため、 コンデンサ 1 9の端子電圧が V d d側に少しシフトする。 その ため、 選択トランジスタ 1 1 aのゲート (G) 端子電圧は上昇し、 より 黒表示となる。 したがって、 良好な黒表示を実現できる。
しかし、 第 0階調目の完全黒表示は実現できるが、 第 1階調などは表 示しにくいことになる。 もしくは、 第 0階調から第 1階調まで大きく階 調飛びが発生したり、 特定の階調範囲で黒つぶれが発生したりする。 この課題を解決する構成が、 図 7 1の構成である。 出力電流値を嵩上 げする機能を有することを特徴としている。 嵩上げ回路 7 1 1の主たる 目的は、 突き抜け電圧の補償である。 また、 画像データが黒レベル 0で あっても、 ある程度 (数 Ι Ο ηΑ) 電流が流れるようにし、 黒レベルの 調整にも用いることができる。
基本的には、 図 7 1は、 図 64の出力段に嵩上げ回路 (図 7 1の点線 で囲まれた部分) を追加したものである。 図 7 1は、 電流値嵩上げ制御 信号として 3ビッ ト (K0、 K l、 Κ 2 ) を仮定したものであり、 この 3ビッ トの制御信号により、 孫電流源の電流値の 0〜 7倍の電流値を出 力電流に加算することが可能である。
以上が本発明のソースドライバ回路 ( I C) 1 4の基本的な概要であ る。 以後、 さらに詳細に本発明のソースドライバ回路 ( I C) 1 4につ いてさらに詳しく説明をする。
E L素子 1 5に流す電流 I (Α) と発光輝度 B (n t ) とは線形の関 係がある。 つまり、 E L素子 1 5に流す電流 I (A) と発光輝度 B (n t ) とは比例する。 電流駆動方式では、 1ステップ (階調刻み) は、 電 流 (単位トランジスタ 6 34 ( 1単位) ) である。
人間の輝度に対する視覚は 2乗特性をもっている。 つまり、 2乗の曲 線で変化する時、 明るさは直線的に変化しているように認識される。 し かし、 図 8 3の関係であると、 低輝度領域でも高輝度領域でも、 E L素 子 1 5に流す電流 I (A) と発光輝度 B (n t ) とは比例する。 したが つて、 1ステップ (1階調) きざみづっ変化させると、 低階調部 (黒領 域) では、 1ステップに対する輝度変化が大きい(黒飛びが発生する)。 高階調部 (白領域) は、 ほぼ 2乗カーブの直線領域と一致するので、 1 ステップに対する輝度変化は等間隔で変化しているように認識される。 以上のことから、 電流駆動方式 ( 1ステップが電流きざみの場合) にお いて (電流駆動方式のソースドライバ回路 ( I C) 1 4において) 、 黒 表示領域の表示が特に課題となる。
この課題に対して、 本発明は、 図 7 9に図示するように、 低階調領域 (階調 0 (完全黒表示) から階調 (R 1) ) の電流出力の傾きを小さく し、 高階調領域 (階調 (R 1 ) から最大階調 (R) ) の電流出力の傾き を大きくする。 つまり、 低階調領域では、 1階調あたりに ( 1ステップ) 増加する電流量と小さくする。 高階調領域では、 1階調あたりに (1ス 03 02535
246 テツプ) 增加する電流量と大きくする。 図 7 9の 2つの階調領域で 1ス テップあたりに変化する電流量を異ならせることにより、 階調特性が 2 乗カーブに近くなり、 低階調領域での黒飛びの発生はない。 図 7 9など に図示する階調一電流特性カープをガンマカーブと呼ぶ。
なお、 以上の実施例では、 低階調領域と高階調領域の 2段階の電流傾 きとしたが、 これに限定するものではない。 3段階以上であっても良い ことは言うまでもない。 しかし、 2段階の場合は回路構成が簡単になる ので好ましいことは言うまでもない。 好ましくは、 5段階以上の傾きを 発生できるようにガンマ回路は構成することが望ましい。
本発明の技術的思想は、 電流駆動方式のソースドライバ回路 ( I C ) などにおいて (基本的には電流出力で階調表示を行う回路である。 した がって、 表示パネルがアクティブマトリックス型に限定されるものでは なく、 単純マトリ ックス型も含まれる。 ) 、 1階調ステップあたりの電 流増加量が複数存在することである。
E Lなどの電流駆動型の表示パネルは、 印加される電流量に比例して 表示輝度が変化する。 したがって、 本発明のソースドライバ回路 ( I C ) 1 4では、 1つの電流源 (1単位トランジスタ) 6 3 4に流れるもとと なる基準電流を調整することにより、 容易に表示パネ の輝度を調整す ることができる。
E L表示パネルでは、 R、 G、 Bで発光効率が異なり、 また、 N T S C基準に対する色純度がずれている。 したがって、 ホワイ トパランスを 最適にするためには R G Bの比率を適正に調整する必要がある。調整は、 R G Bのそれぞれの基準電流を調整することにより行う。 たとえば、 R の基準電流を 2 μ Αにし、 Gの基準電流を 1 . 5 ju Aにし、 Bの基準電 流を 3 . 5 μ Aにする。 以上のように少なく とも複数の表示色の基準電 流のうち、 少なく とも 1色の基準電流は変更あるいは調整あるいは制御 できるように構成することが好ましい。
本発明のソースドライバ回路 (ソースドライノ I C) 1 4では、 図 6 7、 図 1 4 8などにおける第 1段の電流源 6 3 1のカラントミラー倍率 を小さく し (たとえば、 基準電流が 1 μ Aであれば、 トランジスタ 6 3 2 bに流 る電流を 1/1 00の 1 0 n Aにするなど) 、 外部から調整 する基準電流の調整精度をラフにできるようにし、 かつ、 チップ内の微 小電流の精度を効率よく調整できるように構成している。以上のことは、 図 1 4 7の基準電流 I b、 図 1 5 7、 図 1 5 8、 図 1 5 9、 図 1 6 0、 図 1 6 1、 図 1 6 3、 図 1 64、 図 1 6 5などの基準電流 I b、 I cに も適用されることは言うまでもない。
図 7 9のガンマカーブを実現できるように、 低階調領域の基準電流の 調整回路と高階調領域の基準電流の調整回路を具備している。 なお、 図 7 9は一点折れガンマ回路で発生する階調制御方法である。 これは、 説 明を容易にするためであり、 本発明はこれに限定するものではない。 複 数点折れガンマ回路であってもよいことは言うまでもない。
また、 図示していないが、 R G Bで独立に調整できるように、 RGB ごとに低階調領域の基準電流の調整回路と高階調領域の基準電流の調整 回路を具備している。 もちろん、 1色を固定し、 他の色の基準電流を調 整することによりホワイ トパランスを調整する時は、 2色 (たとえば、 Gを固定している場合は、 R、 B) を調整する低階調領域の基準電流の 調整回路と高階調領域の基準電流の調整回路を具備させればよい。
電流駆動方式は、 図 8 3にも図示したように、 E Lに流す電流 I と輝 度の関係は直線の関係がある。 したがって、 RGBの混合によるホワイ トパランスの調整は、 所定の輝度の一点で RGBの基準電流を調整する だけでよい。 つまり、 所定の輝度の一点で RGBの基準電流を調整し、 ホワイ トバランスを調整すれば、 基本的には全階調にわたりホワイ トバ ランスがとれている。 したがって、 本発明は R G Bの基準電流を調整で きる調整手段を具備する点、 1点折れまたは多点折れガンマカープ発生 回路 (発生手段) を具備する点に特徴がある。 以上の事項は液晶表示パ ネルの回路ではなく、 電流制御の E L表示パネルに特有の回路方式であ る。
図 7 9のガンマカーブの場合は、液晶表示パネルでは課題が発生する。 まず、 R G Bのホワイ トパランスを取るためには、 ガンマカーブの折れ 曲がり位置 (階調 R 1 ) を R G Bで同一にする必要がある。 この課題に 対して、 本発明の電流駆動方式では、 ガンマカーブの相対的な関係を R G Bで同一にできるから可能である。 また、 低階調領域の傾きと高階調 領域の傾きとの比率を R G Bで、 一定にする必要がある。 この課題に対 して、 本発明の電流駆動方式では、 ガンマカーブの相対的な関係を R G Bで同一にできるから可能である。
以上のように、本発明の電流駆動方式では、図 8 3で図示するように、 R、 G、 Bでは傾きは異なるが、 画素 1 6に印加する電流と E L素子 1 5の発光輝度とが直線関係にあることを利用している。 この関係を利用 することにより、 各階調でホワイ トバランスずれがなく、 簡単な回路規 模でガンマ回路を実現できるという特徴を発揮する。
本発明のガンマ回路では、 一例として低階調領域で 1階調あたり 1 0 n A增加 (低階調領域でのガンマカーブの傾き) にする。 また、 高階調 領域で 1階調あたり 5 0 n A増加(高階調領域でのガンマカーブの傾き) する。
なお、 高階調領域で 1階調あたり電流増加量/低階調領域で 1階調あ たり電流増加量をガンマ電流比率と呼ぶ。 この実施例では、 ガンマ電流 比率は、 5 0 n A/ 1 0 n A = 5である。 R G Bのガンマ電流比率は同 一にする。 つまり、 R G Bでは、 ガンマ電流比率を同一にした状態で E L素子 1 5に流れる電流 (=プログラム電流) を制御する。
図 8 0ではそのガンマカーブの例である。 図 8 0の (a ) では、 低階 調部、 高階調部とも 1階調あたりの電流増加が大きい。 図 8 0の (b ) では、低階調部と高階調部とも 1階調あたりの電流増加は図 8 0の ( a ) に比較して小さレ、。ただし、図 8 0の ( a ) の R G Bのガンマ電流比率、 図 8 0の (b ) の R G Bのガンマ比率は同一にしている。
このようにガンマ電流比率を R G Bで同一に維持したまま調整すると 回路構成は容易になる。 各色に、 低階調部に印加する基準電流を発生す る定電流回路と、 高階調部に印加する基準電流を発生する定電流回路と を作製し、 これらに相対的に流す電流を調整するボリゥムを作製(配置) すればよいからである。
図 7 7はガンマ電流比率を維持したまま、 出力電流を可変する回路構 成である。 電流制御回路 7 7 2で低電流領域の基準電流源 7 7 1 Lと高 電流領域の基準電流源 7 7 1 Hとのガンマ電流比率を維持したまま、 電 流源 6 3 3 L、 6 3 3 Hに流れる電流を変化させる。
また、 図 7 8に図示するように、 I Cチップ (回路) 1 4内に形成し た温度検出回路 7 8 1で表示パネルの温度を検出することが好ましい。 有機 E L素子は、 R G Bを構成する材料により温度特性が異なるからで ある。 この温度の検出は、 温度検出回路 7 8 1に形成されたバイポーラ トランジスタを用いて行う。 パイポーラ トランジスタの接合部の状態が 温度により変化し、 パイポーラ トランジスタの出力電流が温度により変 化することを利用する。 この検出した温度を各色に配置 (形成) した温 度制御回路 7 8 2にフィードノ ックし、 電流制御回路 7 7 2により温度 補償を行う。
なお、ガンマ比率は、 3以上 1 0以下の関係にすることが適切である。 さらに好ましくは、 4以上 8以下の関係にすることが適切である。 特に ガンマ電流比率は 5以上 7以下の関係を満足させることが好ましい。 こ れを第 1の関係と呼ぶ。
また、低階調部と高階調部との変化ボイント (図 79の階調 R 1 )は、 最大階調数 の 1 Z3 2以上 1/4以下に設定するのが適切である (た とえば、 最大階調数 Kが 6ビッ トの 64階調とすれば、 64/ 3 2 = 2 階調番目以上、 64/4 = 1 6階調番目以下にする) 。 さらに好ましく は、 低階調部と髙階調部との変化ポイント (図 7 9の階調 R 1) は、 最 大階調数 Kの 1 Z 1 6以上 1 /4以下に設定するのが適切である (たと えば、 最大階調数 が 6ビッ トの 64階調とすれば、 6 4Z 1 6 = 4階 調番目以上、 64/4= 1 6階調番目以下にする)。 さらに好ましくは、 最大階調数 の 1/1 0以上 1/5以下に設定するのが適切である (な お、 計算により小数点以下が発生する場合は切り捨てる。 たとえば、 最 大階調数 が 6ビッ トの 64階調とすれば、 64/1 0 = 6階調番目以 上、 64/5 = 1 2階調番目以下にする) 。 以上の関係を第 2の関係と 呼ぶ。
なお、以上の説明は、 2つの電流領域のガンマ電流比率の関係である。 しかし、 以上の第 2の関係は、 3つ以上の電流領域のガンマ電流比率が ある (つまり、 折れ曲がり点が 2箇所以上ある) 場合にも適用される。 つまり、 3つ以上の傾きに対し、 任意の 2つの傾きに対する関係に適用 すればよい。
以上の第 1の関係と第 2の関係の両方を同時に満足させることにより、 黒飛びがなく良好な画像表示を実現できる。
図 8 2は、 本発明の電流駆動方式のソースドライバ回路 ( I C) 1 4 を 1つの表示パネルに複数個用いた実施例である。 本発明のソースドラ ィバ I C 1 4は複数のドライバ I C 1 4を用いることを想定している。 ソースドライバ I C 1 4にはスレーブ/マスター (S/M) 端子を具備 している。
S/M端子を Hレベルにすることによりマスターチップとして動作し. 基準電流出力端子 (図示せず) から、 基準電流を出力する。 この電流が スレープの I C 1 4 ( 1 4 a、 1 4 c ) の図 7 3、 図 7 4の I NL、 I NH端子に流れる電流となる。 S/M端子を Lレベルにすることにより I C 1 4はスレーブチップとして動作し、基準電流入力端子(図示せず) から、 マスターチップの基準電流を受け取る。 この電流が図 7 3、 図 7 4の I NL、 I NH端子に流れる電流となる。
基準電流入力端子、 基準電流出力端子間で受け渡される基準電流は、 各色の低階調領域と高階調領域の 2系統である。 したがって、 RGBの 3色では、 3 X 2で 6系統となる。 なお、 上記の実施例では、 各色 2系 銃としたがこれに限定するものではなく、 各色 3系統以上であっても良 レ、。
本発明の電流駆動方式では、 図 8 1に図示するように、 折れ曲がり点 (階調 R 1など) を変更できるように構成している。 図 8 1の (a ) で は、階調 R 1で低階調部と高階調部とを変化させ、図 8 1の (b) では、 階調 R 2で低階調部と高階調部とを変化させている。 このように、 折れ 曲がり位置を複数箇所で変化できるようにしている。
具体的には、本発明では 6 4階調表示を実現できる。折れ曲がり点(R 1 ) は、 なし、 2階調目、 4階調目、 8階調目、 1 6階調目としている。 なお、完全黒表示を階調 0としているため、折れ曲がり点は 2、 4、 8、 1 6となるのであって、完全に黒表示の階調を階調 1 とするのであれば、 折れ曲がり点は、 3、 5、 9、 1 7、 3 3となる。 以上のように、 折れ 曲がり位置を 2の倍数の箇所 (もしくは、 2の倍数 + 1の箇所:完全黒 表示を階調 1 とした場合) でできるように構成することにより、 回路構 成が容易になるという効果が発生する。 図 73は低電流領域の電流源回路部の構成図である。 また、 図 74は 高電流領域の電流源部および嵩上げ電流回路部の構成図である。 図 73 に図示するように低電流源回路部は基準電流 I NLが印加され、 基本的 にはこの電流が単位電流となり、 入力データ L 0〜L 4により、 単位ト ランジスタ 6 34が必要個数動作し、 その総和として低電流部のプログ ラム電流 I w Lが流れる。
また、 図 74に図示するように高電流源回路部は基準電流 I NHが印 加され、 基本的にはこの電流が単位電流となり、 入力データ H0〜L 5 により、 単位トランジスタ 6 34が必要個数動作し、 その総和として低 電流部のプログラム電流 I wHが流れる。
嵩上げ電流回路部も同様であって、 図 74に図示するように基準電流 I NHが印加され、 基本的にはこの電流が単位電流となり、 入力データ AK 0〜AK 2により、 単位トランジスタ 6 34が必要個数動作し、 そ の総和として嵩上げ電流に対応する電流 I wKが流れる。
ソース信号線 1 8に流れるプログラム電流 I wは I w= I wH+ I w L + I wKである。 I wHと I wLの比率、 つまりガンマ電流比率は、 先にも説明した第 1の関係を満足させるようにする。
図 7 3、 図 74に図示するようにオンオフスィッチ 64 1は、 インバ ータ 7 3 2と Pチヤンネルトランジスタと Nチャンネルトランジスタか らなるアナログスィッチ 73 1から構成される。 このようにスィッチ 6 4 1を、 ィンバータ 73 2と Pチャンネルトランジスタと Nチャンネル トランジスタからなるアナログスィッチ 73 1から構成することにより、 オン抵抗を低下することができ、 単位トランジスタ 6 34とソース信号 線 1 8間の電圧降下が極めて小さくすることができる。 このことは本発 明の他の実施例においても適用されることは言うまでもない。
図 7 3の低電流回路部と図 74の高電流回路部の動作について説明を する。 本発明のソースドライバ回路 ( I C) 1 4は、 低電流回路部 L O 〜L 4の 5ビッ トで構成され、 高電流回路部 H 0〜H 5の 6ビッ トで構 成される。 なお、 回路の外部から入力されるデータは D 0〜D 5の 6ビ ット (各色 64階調) である。 この 6ビットデータを L 0〜 L 4の 5ビ ット、 高電流回路部 H 0〜H 5の 6ビッ トに変換してソース信号線に画 像データに対応するプログラム電流 I wを印加する。 つまり、 入力 6ビ ッ トデータを、 5 + 6 = 1 1ビッ トデータに変換している。したがって、 高精度のガンマカープを形成できる。
以上のように、 入力 6ビッ トデータを、 5 + 6 = 1 1ビッ トデータに 変換している。 本発明では、 高電流領域の回路のビット数 (H) は、 入 力データ(D)のビッ ト数と同一にし、低電流領域の回路のビット数(L) は、 入力データ (D) のビッ ト数一 1 としている。 なお、 低電流領域の 回路のビッ ト数 (L) は、 入力データ (D) のビッ ト数一 2としてもよ レ、。 このように構成することにより、 低電流領域のガンマカーブと、 高 電流領域のガンマカーブと力 S、 E L表示パネルの画像表示に最適になる。 以下、 低電流領域の回路制御データ (L 0〜L 4) と高電流領域の回 路制御データ (H 0〜H4) との制御方法について、 図 84から図 8 6 を参照しながら説明をする。 · ' 本発明は図 7 3の図 7 3の L 4端子に接続された、 単位トランジスタ 6 34 aの動作に特徴がある。 この 6 34 aは 1単位の電流源となる 1 つの トランジスタで構成されている。 このトランジスタをオンオフさせ ることにより、 プログラム電流 I wの制御 (オンオフ制御) が容易にな る。
図 84は、 低電流領域と高電流領域を階調 4で切り替える場合の低電 流側信号線 (L) と高電流側信号線 (H) との印加信号である。 なお、 図 84から図 8 6において、 階調 0から 1 8まで図示しているが、 実際 は 6 3階調目まである。 したがって、 各図面において階調 1 8以上は省 略している。 また、 表の " 1 " の時にスィッチ 64 1がオンし、 該当単 位トランジスタ 6 34とソース信号線 1 8とが接続され、 表の " 0 " の 時にスィッチ 6 4 1がオフするとしている。
図 84において、完全黒表示の階調 0の場合は、 (L 0〜: L 4) = (0、 0、 0、 0、 0) であり、 (H0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) で ある。 したがって、 すべてのスィッチ 641はオフ状態であり、 ソース 信号線 1 8にはプログラム電流 I w= 0である。
階調 1では、 (L 0〜L 4) = ( 1、 0、 0、 0、 0) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流領域 の 1つの単位トランジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接続されている c 高電流領域の単位電流源はソース信号線 1 8には接続されていない。
階調 2では、 (L 0〜L 4) = (0、 1、 0、 0、 0) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0 ) である。 したがって、 低電流領域 の 2つの単位トランジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接続されている c 高電流領域の単位電流源はソース信号線 1 8には接続されていない。
階調 3では、 (L 0〜L 4) = ( 1、 1、 0、 0、 0) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流領域 の 2つのスィ ッチ 64 1 L a、 64 1 L bがオンし、 3つの単位トラン ジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接続されている。 高電流領域の単位 電流源はソース信号線 1 8には接続されていない。
階調 4では、 (L 0〜L 4) = ( 1、 1、 0、 0、 1 ) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流領域 の 3つのスィ ッチ 64 1 L a、 64 1 L b、 64 1 L eがオンし、 4つ の単位電流源 6 34がソース信号線 1 8に接続されている。 高電流領域 の単位電流源はソース信号線 1 8には接続されていない。 階調 5以上では、 低電流領域 (L 0〜L 4) = ( 1、 1、 0、 0、 1) は変化がない。 しかし、 高電流領域において、 階調 5では (H0〜H 5) = (1、 0、 0、 0、 0) であり、 スィッチ 64 1 H aがオンし、 高電 流領域の 1つの単位電流源 641がソース信号線 1 8と接続されている また、 階調 6では (H0〜H 5) = (0、 1、 0、 0、 0) であり、 ス イッチ 64 1 Hbがオンし、 高電流領域の 2つの単位電流源 64 1がソ ース信号線 1 8と接続される。同様に、階調 7では(H 0〜H 5) = ( 1、 1、 0、 0、 0 ) であり、 2つのスィッチ 64 1 H aスィッチ 64 1 H bがオンし、 高電流領域の 3つの単位電流源 64 1がソース信号線 1 8 と接続される。 さらに、 階調 8では (H0〜H 5) = (0、 0、 1、 0、 0) であり、 1つのスィッチ 64 l H cがオンし、 高電流領域の 4つの 単位電流源 64 1がソース信号線 1 8と接続される。 以後、 図 84のよ うに順次スィツチ 64 1がオンオフし、 プログラム電流 I wがソース信 号線 1 8に印加される。
以上の動作で特徴的なのは、 折れ曲がり点において、 高階調部の階調 では、 低階調部の電流に加算されて、 高階調部のステップ (階調) に応 じた電流がプログラム電流 I wとなっていることである。 なお、 低電流 領域と高電流領域の切り換わり点、 正確には、 プログラム電流 I wとし ては、 高電流領域の階調の場合、 低電流 I w Lが加算されているので、 切換り点という表現は正しくない。 また、 嵩上げ電流 I wKも加算され ている。
1ステップの階調 (電流が変化する点あるいはボイントもしくは位置 というべきであろう) を境として、 低電流領域の制御ビッ ト (L) が変 化しない点である。 また、 この.時、 図 7 3の L 4端子に "1 " となり、 スィッチ 64 1 eがオンし、 単位トランジスタ 6 34 aに電流が流れて いる点である。 したがって、 図 8 4の階調 4では低階調部の単位トランジスタ (電流 源) 6 3 4が 4個動作している。 そして、 階調 5では、 低階調部の単位 トランジスタ (電流源) 6 3 4が 4個動作し、 かつ高階調部のトランジ スタ (電流源) 6 3 4が 1個動作している。 以後同様に、 階調 6では、 低階調部の単位トランジスタ (電流源) 6 3 4が 4個動作し、 かつ高階 調部のトランジスタ (電流源) 6 3 4が 2個動作する。 したがって、 折 れ曲がりボイントである階調 5以上では、 折れ曲がりボイント以下の低 階調領域の電流源 6 3 4が階調分 (この場合、 4個) オンし、 これに加 えて、 順次、 高階調部の電流源 6 3 4が階調に応じた個数順次オンして いく。
図 7 3における L 4端子の単位トランジスタ 6 3 4 aの 1個は有用に 作用していることがわかる。 この単位トランジスタ 6 3 4 aがないと、 階調 3の次に、 高階調部の単位トランジスタ 6 3 4が 1個オンする動作 になる。 そのため、 切り替わりポイントが 4、 8、 1 6とレヽうように 2 の乗数 (累乗) にならない。 2の乗数は 1信号のみが " 1 " となった状 態である。
以上の理由から、 2の重み付けの信号ラインが " 1 " となったという 条件判定がやりやすい。 そのため、 条件判定のハード規模を小さくする ことができる。 つまり、 I Cチップの論理回路が簡略化し、 結果として チップ面積が小さい I Cを設計できるのである (低コスト化が可能であ る) 。
図 8 5は、 低電流領域と高電流領域を階調 8で切り替える場合の低電 流側信号線(L ) と高電流側信号線(H ) との印加信号の説明図である。 図 8 5において、完全黒表示の階調 0の場合は、図 8 4と同様であり、 ( L 0〜L 4 ) = ( 0、 0、 0、 0、 0 ) であり、 (H O〜H 5 ) = ( 0、 0、 0、 0、 0 ) である。 したがって、 すべてのスィッチ 6 4 1はオフ 状態であり、 ソース信号線 1 8にはプログラム電流 I w= 0である。
同様に階調 1では、 (L 0〜L 4) = (1、 0、 0、 0、 0) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流 領域の 1つの単位トランジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接続されて いる。 高電流領域の単位電流源はソース信号線 1 8には接続されていな レ、。
階調 2では、 (L 0〜L 4) = (0、 1、 0、 0、 0) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流領域 の 2つの単位トランジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接続されている。 高電流領域の単位電流源はソース信号線 1 8には接続されていない。
階調 3では、 (L 0〜L 4) = (1、 1、 0、 ◦、 0) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流領域 の 2つのスィ ッチ 641 L a、 64 1 L bがオンし、 3つの単位トラン ジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接続されている。 高電流領域の単位 電流源はソース信号線 1 8には接続されていない。
以下も同様に、 階調 4では、 (L 0〜L 4) = (0、 0、 1、 0、 0) であり、 (H0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 また、 階調 5では、 (L 0〜L 4) = (1、 0、 1、 0、 0) であり、 (H0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 階調 6では、 (L 0〜L 4) = (0、 1、 1、 0、 0) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0 ) である。 また、 階調 7では、 (L 0〜L 4) = (1、 1、 1、 0、 0) であり、 (H0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。
階調 8が切り替わりボイント (折れ曲がり位置)である。階調 8では、 (L 0〜L 4) = ( 1、 1、 1、 0、 1) であり、 (H0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流領域の 4つのスィッチ 6 4 1 L a 64 1 L b、 64 1 L c、 641 L eがオンし、 8つの単位 トランジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接続されている。 高電流領域 の単位電流源はソース信号線 1 8には接続されていない。
階調 8以上では、 低電流領域 (L 0〜L 4) = ( 1、 1、 1、 0、 1 ) は変化がない。 しかし、 高電流領域において、 階調 9では (H 0〜H 5) = (1、 0、 0、 0、 0) であり、 スィッチ 64 1 H aがオンし、 高電 流領域の 1つの単位電流源 64 1がソース信号線 1 8と接続されている c 以下、 同様に、 階調ステップに応じて、 高電流領域の単位トランジス タ 6 34の個数が 1個ずつ増加する。 つまり、 階調 1 0では (H0〜H 5) = (0、 1、 0、 0、 0) であり、 スィ ッチ 64 1 Hbがオンし、 高電流領域の 2つの単位電流源 64 1がソース信号線 1 8と接続される c 同様に、 階調 1 1では (H0〜H 5) = ( 1、 1、 0、 0、 0) であり、 2つのスィッチ 64 I H aスィッチ 64 I Hbがオンし、 高電流領域の 3つの単位電流源 64 1がソース信号線 1 8と接続される。 さらに、 階 調 1 2では (H 0~H 5) = (0、 0、 1、 0、 0) であり、 1つのス イッチ 64 1 H cがオンし、 高電流領域の 4つの単位電流源 641がソ ース信号線 1 8 と接続される。 以後、 図 84のよ うに順次スィ ツチ 64 1がオンオフし、プログラム電流 I wがソース信号線 1 8に印加される。 図 8 6は、 低電流領域と高電流領域を階調 1 6で切り替える場合の低 電流側信号線 (L) と高電流側信号線 (H) との印加信号の説明図であ る。 この場合も図 84、 図 8 5と基本的な動作は同じである。
つまり、 図 8 6において、 完全黒表示の階調 0の場合は、 図 8 5と同 様であり、 (L 0〜L 4) = (0、 0、 0、 0、 0) であり、 (H0〜 H 5 ) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 すべてのスイツ チ 64 1はオフ状態であり、 ソース信号線 1 8にはプログラム電流 I w = 0である。 同様に階調 1から階調 1 6までは、 高階調領域の (H0〜 H 5 ) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流領域の 1 つの単位トランジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接続されている。 高 電流領域の単位電流源はソース信号線 1 8には接続されていない。 つま り、 低階調領域の (L 0〜L 4) のみが変化する。
つまり、 階調 1では、 (L 0〜L 4) = (1、 0、 0、 0、 0) であ り、 階調 2では、 (L 0〜L 4) = (0、 1、 0、 0、 0) であり、 階 調 3では、 (L 0〜L 4) = (1、 1、 0、 0、 0) であり、 階調 2で は、 (L 0〜L 4) = (0、 0、 1、 0、 0) である。 以下階調 1 6ま で順次カウントされる。 つまり、 階調 1 5では、 (L 0〜L 4) = (1、 1、 1、 1、 0) であり、 階調 1 6では、 (L 0〜L 4) = (1、 1、 1、 1、 1 ) である。 階調 1 6では、 階調を示す D 0〜D 5の 5ビッ ト 目 (D 4) のみが 1本オンするため、 データ D 0〜D 5の表現している 内容が 1 6であるということが、 1データ信号線 (D 4) の判定で決定 できる。したがって、論理回路のハード規模が小さくすることができる。 階調 1 6が切り替わりポイント (折れ曲がり位置) である。 もしくは 階調 1 7が切り替わりポイントというべきであるかもしれない。 階調 1 6では、 (L 0〜L 4) = ( 1、 1、 1、 1、 1 ) であり、 (H 0〜H 5) = (0、 0、 0、 0、 0) である。 したがって、 低電流領域の 4つ のスィッチ 64 1 L a、 64 1 L b、 64 1 L c、 641 d、 64 1 L eがオンし、 1 6つの単位トランジスタ 6 34がソース信号線 1 8に接 続されている。 高電流領域の単位電流源はソース信号線 1 8には接続さ れていない。
階調 1 6以上では、 低電流領域 (L 0〜L 4) = ( 1、 1、 1、 0、 1) は変化がない。 しかし、 高電流領域において、 階調 1 7では (H0
〜H 5) - (1、 0、 0、 0、 0) であり、 スィッチ 64 1 H aがオン し、 高電流領域の 1つの単位電流源 64 1がソース信号線 1 8と接続さ れている。 以下、 同様に、 階調ステップに応じて、 高電流領域の単位トランジス タ 6 34の個数が 1個ずつ増加する。 つまり、 階調 1 8では (H 0〜H 5) = (0、 1、 0、 0、 0) であり、 スィッチ 64 1 Hbがオンし、 高電流領域の 2つの単位電流源 64 1がソース信号線 1 8と接続される t 同様に、 階調 1 9では (H0〜H 5) = ( 1、 1、 0、 0、 0) であり、 2つのスィッチ 64 l H aスィッチ 64 l Hbがオンし、 高電流領域の 3つの単位電流源 64 1がソース信号線 1 8と接続される。 さらに、 階 調 20では (H0〜H5) = (0、 0、 1、 0、 0) であり、 1つのス イッチ 641 H cがオンし、 高電流領域の 4つの単位電流源 64 1がソ ース信号線 1 8と接続される。
以上のように、 切り替わりポイント (折れ曲がり位置) で、 2の乗数 の個数の電流源 (1単位トランジスタ) 6 34がオンもしくはソース信 号線 1 8と接続する (逆に、 オフとなる構成も考えられる) ように構成 するロジック処理などがきわめて容易になる。
たとえば、 図 84に図示するように折れ曲がり位置が階調 4 (4は 2 の乗数である) であれば、 4個の電流源 (1単位) 6 34が動作などす るように構成する。 そして、 それ以上の階調では、 高電流領域の電流源 (1単位) 6 34が加算されるように構成する。
また、 図 8 5に図示するように折れ曲がり位置が階調 8 ( 8は 2の乗 数である) であれば、 8個の電流源 ( 1単位) 6 34が動作などするよ うに構成する。 そして、 それ以上の階調では、 高電流領域の電流源 (1 単位) 6 34が加算されるように構成する。本発明の構成を採用すれば、 64階調に限らず (1 6階調: 40 9 6色、 2 5 6階調: 1 6 70万色 など) 、 あらゆる階調表現で、 ハード構成が小さなガンマ制御回路を構 成できる。
なお、 図 84、 図 85、 図 86で説明した実施例では、 切り替わりポ イントの階調が 2の乗数となるとしたが、 これは、 完全黒階調が階調 0 とした場合である。 階調 1を完全黒表示とする場合は、 1加算する必要 がある。
本発明で重要なのは、複数の電流領域 (低電流領域、 高電流領域など) を有し、 その切り替わりポイントを信号入力が少なく判定 (処理) でき るように構成することである。 その一例として、 2の乗数であれば、 1 信号線を検出するだけでよいからハード規模が極めて小さくなるという 技術的思想である。 また、 その処理を容易にするため、 電流源 6 3 4 a を付加する。
負論理であれば、 2 、 4 、 8 · · ·ではなく、階調 1 、 3 、 7 、 1 5 · · · で切り替わりポイントとすればよい。 また、 階調 0を完全黒表示とした 、 これに限定するものではない。 たとえば、 6 4階調表示であれば、 階調 6 3を完全黒表示状態とし、 階調 0を最大の白表示としてもよい。 この場合は、逆方向に考慮して、切り替わりポイントを処理すればよい。 したがって、 2の乗数から処理上、 異なる構成となる場合がある。
切り替わりポイント (折れ曲がり位置) は、 1つのガンマカーブに限 定されるものではない。 折れ曲がり位置が複数存在しても本発明の回路 を構成することができる。 たとえば、 折れ曲がり位置が階調 4と階調 1 6に設定することができる。 また、 階調 4と階調 1 6と階調 3 2という ように 3ポイント以上に設定することもできる。
以上の実施例は、 階調が 2の乗数に設定するとして説明をしたが、 本 発明はこれに限定するものではない。 たとえば、 2の乗数の 2と 8 ( 2 + 8 = 1 0階調目、 つまり、 判定に要する信号線は 2本) で折れ曲がり 点を設定してもよい。 それ以上の、 2の乗数の 2と 8と 1 6 ( 2 + 8 + 1 6 = 2 6階調目、 つまり、 判定に要する信号線は 3本) で折れ曲がり 点を設定してもよい。 この場合は、 多少判定あるいは処理に要するハー ド規模が大きくなるが、 回路構成上、 十分に対応することができる。 ま た、 以上の説明した事項は本発明の技術的範疇に含まれることは言うま でもない。
図 8 7に図示するように、 本発明のソースドライバ回路 ( I C ) 1 4 は 3つの部分の電流出力回路 7 0 4から構成されている。 髙階調領域で 動作する高電流領域電流出力回路 7 0 4 aであり、 低電流領域および高 階調領域で動作する低電流領域電流出力回路 7 0 4 bであり、 嵩上げ電 流を出力する低電流領域電流出力回路 7 0 4 bである。
高電流領域電流出力回路 7 0 4 a と電流嵩上げ電流出力回路 7 0 4 c は高電流を出力する基準電流源 7 7 1 aを基準電流として動作し、 低電 流領域電流出力回路 7 0 4 bは低電流を出力する基準電流源 7 7 1 bを 基準電流として動作する。
先にも説明したが、 電流出力回路 7 0 4は、 高電流領域電流出力回路 7 0 4 a , 低電流領域電流出力回路 7 0 4 b、 電流嵩上げ電流出力回路 7 0 4 cの 3つに限定するものではなく、 高電流領域電流出力回路 7 0 4 a と低電流領域電流出力回路 7 0 4 bの 2つでもよく、 また、 3っ以 上の霉流出力回路 7 0 4から構成してもよい。 また、 基準電流源 7 7 1 はそれぞれの電流領域電流出力回路 7 0 4に対応して配置または形成し てもよく、 また、 すべての電流領域電流出力回路 7 0 4で共通にしても よい。
以上の電流出力回路 7 0 4が階調データに対応して、 内部の単位トラ ンジスタ 6 3 4が動作し、 ソース信号線 1 8から電流を吸収する。 前記 と単位トランジスタ 6 3 4は、 1水平走査期間 ( 1 H ) 信号に同期して 動作する。 つまり、 1 Hの期間の間、 該当する階調データに基づく電流 を入力する (単位トランジスタ 6 3 4が Nチャンネルの場合) 。
一方、 ゲート ドライバ回路 1 2も 1 H信号に同期して、 基本的には 1 本のゲート信号線 1 7 aを順次選択する。つまり、 1 H信号に同期して、 第 1 H期間にはゲート信号線 1 7 a ( 1 ) を選択し、 第 · 2 Η期間にはゲ ート信号線 1 7 a ( 2 ) を選択し、 第 3 H期間にはゲート信号線 1 7 a ( 3 ) を選択し、第 4 H期間にはゲート信号線 1 Ί a ( 4 ) を選択する。 しかし、 第 1のゲート信号線 1 7 aが選択されてから、 次の第 2のゲ 一ト信号線 1 7 aが選択される期間には、 どのゲート信号線 1 7 aも選 択されない期間 (非選択期間、 図 8 8の t lを参照) を設ける。 非選択 期間は、 ゲート信号線 1 7 a の立ち上がり期間、 立下り期間が必要であ り、 選択トランジスタ 1 1 dのオンオフ制御期間を確保するために設け る。
いずれかのゲート信号線 1 7 aにオン電圧が印加され、 画素 1 6の ト ランジスタ 1 1 b、 選択トランジスタ 1 1 cがオンしていれば、 V d d 電源 (アノード電圧) から駆動用トランジスタ 1 1 aを介して、 ソース 信号線 1 8にプログラム電流 I wが流れる。 このプログラム電流 I wが 単位トランジスタ 6 3 4に流れる (図 8 8の t 2期間) 。 なお、 ソース 信号線 1 8には寄生容量 Cが発生している (ゲー ト信号線とソース信号 線とのクロスポイントの容量などにより寄生容量が発生する) 。
しかし、 いずれのゲート信号線 1 7 aも選択されていない (非選択期 間 図 8 8の t 1期間)はトランジスタ 1 1 aを流れる電流経路がない。 単位トランジスタ 6 3 4は電流を流すから、 ソース信号線 1 8の寄生容 量から電荷を吸収する。 そのため、 ソース信号線 1 8の電位が低下する (図 8 8の Aの部分) 。 ソース信号線 1 8の電位が低下すると、 次の画 像データに対応する電流を書き込むのに時間がかかる。
この課題を解決するため、 図 8 9に図示するように、 ソース端子 7 6 1 との出力端にスィッチ 6 4 1 aを形成する。 また、 電流嵩上げ電流出 力回路 7 0 4 cの出力段にスィツチ 6 4 1 bを形成または配置する。 非選択期間 t 1に、 制御端子 S 1に制御信号を印加し、 スィッチ 6 4
1 aをオフ状態にする。 選択期間 t 2ではスィツチ 6 4 1 aをオン状態 ' (導通状態) にする。 オン状態の時にはプログラム電流 I w = I w H +
I w L + I w Kが流れる。 スィ ッチ 6 4 1 aをオフにすると I w電流は 流れない。 したがって、 図 9 0に図示するように図 8 8の Aのような電 位に低下する (変化はない) 。 なお、 スィ ッチ 6 4 1 のアナログスイ ツ チ 7 3 1のチャンネル幅 Wは、 1 0 m以上 1 0 0 / m以下にする。 こ のアナログスィツチの W (チャンネル幅)はオン抵抗を低減するために、
1 0 μ m以上にする必要がある。 しかし、 あまり Wが大きいと、 寄生容 量も大きくなるので 1 0 0 m以下にする。 さらに好ましくは、 チャン ネル幅 Wは 1 5 m以上 6 0 m以下にすることが好ましい。
スィッチ 6 4 1 bは低階調表示のみに制御するスィツチである。 低階 調表示 (黒表示) 時は、 画素 1 6のトランジスタ 1 1 aのゲート電位は V d dに近くする必要がある (したがって、 黒表示では、 ソース信号線
1 8の電位は V d d近くにする必要がある) 。 また、 黒表示では、 プロ グラム電流 I wが小さく、 図 8 8の Aように一度、 電位が低下してしま うと、 正規の電位に復帰するのに長時間を要する。
そのため、 低階調表示の場合は、 非選択期間 t 1が発生することを避 けなくてはならない。 逆に、 高階調表示では、 プログラム電流 I wが大 きいため、 非選択期間 t 1が発生しても問題がない場合が多い。 したが つて、 本発明では、 高階調表示の画像書き込みでは、 非選択期間でもス イッチ 6 4 1 a、 スィッチ 6 4 1 bの両方をオンさせておく。 また、 嵩 上げ電流 I w Kも切断しておく必要がある。 極力黒表示を実現するため である。 低階調表示の画像書き込みでは、 非選択期間ではスィッチ 6 4
1 aをオンさせておき、 スィッチ 6 4 1 bはオフするというように駆動 する。 スィッチ 6 4 1 bは端子 S 2で制御する。 なお、 低階調表示および高階調表示の両方で、 非選択期間 t 1 にスィ ツチ 6 4 1 aをオフ (非導通状態) 、 スィ ッチ 6 4 1 bはオン (導通) させたままにするという駆動を実施してもよい。 もちろん、 低階調表示 およぴ高階調表示の両方で、 非選択期間 t 1にスィッチ 6 4 1 a、 スィ ツチ 6 4 l bの両方をオフ (非導通) させた駆動を実施してもよい。 い ずれにしても、 制御端子 S l、 S 2の制御でスィ ッチ 6 4 1を制御でき る。 なお、 制御端子 S l、 S 2はコマンド制御で制御する。
たとえば、 制御端子 S 2は非選択期間 t 1をオーバーラップするよう に t 3期間を " 0 " 口ジックレベルとする。 このよ うに制御にすること により、 図 8 8の Aの状態は発生しない。 また、 階調が一定以上の黒表 示レベルの時は、制御端子 S 1を " 0 "ロジックレベルとする。すると、 嵩上げ電流 I w Kは停止し、 より黒表示を実現できる。
通常のドライバ I Cでは、 出力近傍に保護ダイォード 1 6 7 1が形成 されている (図 1 6 7を参照のこと) 。 保護ダイォード 1 6 7 1は、 I C 1 4外部から静電気で I C 1 4が破壌されることを防止するために形 成される。 一般的に保護ダイォード 1 6 7 1は出力配線 6 4 3と電源 V c c間、 出力配線 6 4 3とグランド間に形成される。
保護ダイォード 1 6 7 1は、 静電気による破壌防止には有効である。 しかし、 等価回路図的には、 コンデンサ (寄生容量) とみなされる。 電 流駆動方式では、 出力端子 6 4 3に寄生容量があると電流書込みが困難 になる。
本発明はこの課題を解決する方法である。ソースドライバ I C 1 4は、 出力段には保護ダイォード 1 6 7 1が形成された状態で製造される。 製 造されたソース ドライバ I C 1 4はアレイ基板 7 1に積載または配置さ れ、 出力端子 7 6 1 とソース信号線 1 8とが接続される。 出力端子 7 6 1 とソース信号線 1 8 との接続後、 図 1 6 9の ( a ) に図示するように a点および b点がレーザー光 1 5 0 2で切断され、 保護ダイォード 1 6 1が出力配線 6 4 3から切り離される。 または、 図 1 6 9の (b ) に 図示するように、 c点おょぴ d点にレーザー光 1 5 0 2が照射され、 切 断される。 したがって、 保護ダイォード 1 6 7 1がフローティング状態 となる。
以上のように保護ダイォード 1 6 7 1が出力配線 6 4 3から切り離さ れることにより、 または、 保護ダイォード 1 6 7 1をフローティング状 態にすることにより、 保護ダイォード 1 6 7 1による寄生容量の発生を 防止でき、 また、 I C 1 4の実装後に、 保護ダイォード 1 6 7 1が出力 配線 6 4 3から切り離されることにより、 または、 保護ダイォード 1 6 7 1をフローティング状態にするため、 静電気による破壌の問題も発生 しない。
なお、 レーザー光 1 5 0 2の照射は、 図 1 6 8に図示するように、 ァ レイ基板 7 1 の裏面から行う。 アレイ基板 7 1はガラス基板であり、 光 透過性を有する。 したがって、 レーザー光 1 5 0 2はアレイ基板 7 1を 透過することができる。
以上の実施例は、 表示パネルに 1つのソース ドライバ I C 1 4を積載 することを前提にした実施例として説明した。 しかし、 本発明はこの構 成に限定されるものではない。 ソースドライバ I C 1 4を 1つの表示パ ネルに複数積載する構成でもよい。 たとえば、 図 9 3は 3つのソースド ライバ I C 1 4を積載した表示パネルの実施例である。
図 8 2でも説明したように、 本発明の電流駆動方式のソースドライバ 回路 ( I C ) 1 4は複数のドライノ I C 1 4を用いることに対応してい る。 そのため、 スレーブ/マスター ( S /M) 端子を具備している。 S /M端子を Hレベルにすることによりマスターチップとして動作し、 基 準電流出力端子 (図示せず) から、 基準電流を出力する。 もちろん、 S ZM端子のロジックは逆極性でもよい。
スレーブ/マスター ( S / M ) の切り替えは、 ソース ドライバ I C 1 4へのコマンドにより切り替えても良い。 基準電流はカスケ一ド電流接 続線 9 3 1で伝達される。 S / M端子を Lレベルにすることにより I C 1 4はスレーブチップとして動作し、 基準電流入力端子 (図示せず) か ら、 マスターチップの基準電流を受け取る。 この電流が図 7 3、 図 7 4 の I N L、 I N H端子に流れる電流となる。
一例として、 基準電流は I Cチップ 1 4の中央部 (真中部分) の電流 出力回路 7 0 4で発生させる。 マスターチップの基準電流は外部から外 付け抵抗、 あるいは I C内部に配置あるいは構成された電流きざみ方式 の電子ボリ ゥムにより、 基準電流が調整されて印加される。
なお、 I Cチップ 1 4の中央部にはコントローノレ回路 (コマンドデコ ーダなど) なども形成 (配置) される。 基準電流源をチップの中央部に 形成するのは、 基準電流発生回路とプログラム電流出力端子 7 6 1まで の距離を極力短くするためである。
図 9 3の構成では、 マスターチップ 1 4 b より基準電流が 2つのスレ ープチップ (1 4 a、 1 4 c ) に伝達される。 スレーブチップは基準電 流を受け取り、 この電流を基準として、 親、 子、 孫電流を発生させる。 なお、 マスターチップ 1 4 bがスレーブチップに受け渡す基準電流は、 カレントミラー回路の電流受け渡しにより行う(図 6 7を参照のこと)。 電流受け渡しを行うことにより、 複数のチップで基準電流のずれはなく なり、 画面の分割線が表示されなくなる。
図 9 4は基準電流の受け渡し端子位置を概念的に図示している。 I C チップの中央部に配置されて信号入力端子 9 4 1 iに基準電流信号線 9 3 2が接続されている。この基準電流信号線 9 3 2に印加される電流(な お、 電圧の場合もある。 図 7 6を参照のこと) は、 E L材料の温特補償 がされている。 また、 E L材料の寿命劣化による補償がされている。 基準電流信号線 9 32に印加された電流 (電圧) に基づき、 チップ 1 4内で各電流源 (6 3 1、 6 3 2、 6 3 3、 6 34) を駆動する。 この 基準電流が力レントミラ一回路を介して、 スレーブチップへの基準電流 として出力される。 スレーブチップへの基準電流は端子 94 1 oから出 力される。 端子 94 1 οは基準電流発生回路 704の左右に少なく とも 1個以上配置 (形成) される。 図 94では、 左右に 2個ずつ配置 (形成) されている。 この基準電流が、 カスケ一ド信号線 9 3 1 a l、 9 3 1 a 2、 9 3 1 b l、 9 3 1 b 2でスレープチップ 1 4に伝達される。なお、 スレーブチップ 14 aに印加された基準電流を、 マスターチップ 1 4 b にフィードバックし、 ずれ量を補正するように回路を構成してもよい。 有機 E L表示パネルをモジュール化する際、 問題となる事項に、 ァノ ード配線 9 5 1、 力ソード配線の引き回し (配置) の抵抗値の課題があ る。 有機 E L表示パネルは、 E L素子 1 5の駆動電圧が比較的低いかわ りに、 E L素子 1 5に流れる電流が大きい。 そのため、 E L素子 1 5に 電流を供給するアノード配線、 力ソード配線を太くする必要がある。 一 例として、 2ィンチクラスの E L表示パネルでも高分子 E L材料では、 200 mA以上の電流をァノード配線 9 5 1に流す必要がある。 そのた め、 アノード配線 9 5 1の電圧降下を防止するため、 アノード配線は 1 Ω以下の低抵抗化する必要がある。 しかし、 アレイ基板 7 1では、 配線 は薄膜蒸着で形成するため、 低抵抗化は困難である。 そのため、 パター ン幅を太くする必要がある。 しかし、 200 mAの電流をほとんど電圧 降下なしで伝達するためには、 配線幅が 2 mm以上となるという課題が あった。
図 1 0 5は従来の E L表示パネルの構成である。 表示画面 50の左右 に内蔵ゲート ドライバ回路 1 2 a、 1 2 bが形成 (配置) されている。 また、 ソース ドライバ回路 1 4 pも画素 1 6の トランジスタと同一プロ セスで形成されている (内蔵ソースドライバ回路) 。
アノード配線 9 5 1はパネルの右側に配置されている。 アノード配線 9 5 1には V d d電圧が印加されている。 ァノード配線 9 5 1幅は一例 として 2 mm以上である。 ァノード配線 9 5 1は画面の下端から画面の 上端に分岐されている。 分岐数は画素列数である。 たとえば、 QC I F パネルでは、 1 7 6列 X RGB = 5 2 8本である。 一方、 ソース信号線 1 8は内蔵ソースドライバ回路 1 4 pから出力されている。 ソース信号 線 1 8は画面の上端から画面の下端に配置 (形成) されている。 また、 内蔵ゲート ドライバ回路 1 2の電源配線 1 0 5 1も画面の左右に配置さ れている。
したがって、 表示パネルの右側の額縁は狭くすることができない。 現 在、 携帯電話などに用いる表示パネルでは、 狭額縁化が重要である。 ま た、 画面の左右の額縁を均等にすることが重要である。 しかし、 図 1 0 5の構成では、 狭額縁化が困難である。
この課題を解決するため、 本発明の表示パネルでは、 図 1 0 6に図示 するように、 ァノード配線 9 5 1はソースドライバ I C 1 4の裏面に位 置する箇所、 かつアレイ表面に配置 (形成) している。 ソースドライバ 回路 ( I C) 1 4は半導体チップで形成 (作製) し、 COG (チップォ ンガラス) 技術でアレイ基板 7 1に実装している。 ソースドライバ I C 1 4化にアノード配線 9 5 1を配置 (形成) できるのは、 チップ 1 4の 裏面に基板に垂直方向に 1 0 μ πι~ 3 0 / mの空間があるからである。 図 1 0 5のように、 ソースドライバ回路 1 4 pをアレイ基板 7 1に直 接形成すると、 マスク数の問題、 あるいは歩留まりの問題、 ノイズの問 題からソースドライバ回路 1 4 pの下層あるいは上層にァノード配線 (ベースアノード線、 アノード電圧線、 基幹アノード線) 9 5 1を形成 することは困難である。
また、 図 1 0 6に図示するように、 共通ァノード線 9 6 2を形成し、 ベースァノード線 9 5 1 と共通ァノード線 9 6 2とを接続ァノード線 9 6 1で短絡させている。 特に、 I Cチップの中央部の接続アノード線 9 6 1を形成した点がボイントである。 接続ァノード線 9 6 1を形成する ことにより、 ベースァノード線 9 5 1 と共通ァノード線 9 6 2間の電位 差がなくなる。 また、 アノード配線 9 5 2を共通アノード線 9 6 2から 分岐している点がボイントである。 以上の構成を採用することにより、 図 1 0 5のようにアノード配線 9 5 1の引き回しがなくなり、 狭額縁化 を実現できる。
共通ァノード線 9 6 2が長さ 2 0 m mとし、配線幅が 1 5 0 μ mとし、 配線のシート抵抗を 0 . 0 5 Ω /口とすれば、 抵抗値は 2 0 0 0 0 ( μ m) / 1 5 0 ( μ m) X 0 . 0 5 Ω =約 7 Ωになる。 共通ァノード線 9 6 2の両端を接続ァノード線 9 6 1 cでベースァノード線 9 5 1 と接続 すれば、 共通アノード線 9 6 2には両側給電されるから、 見かけ上の抵 抗値は、 7 Ω / 2 = 3 . 5 Ωとなり、 また、 集中分布乗数に置きなおす と、 さらに、 見かけ上の共通アノード線 9 6 2の抵抗値は 1 / 2 となる から、 少なく とも 2 Ω以下となる。 了ノード電流が 1 0 O m Aであって も、 この共通アノード線 9 6 2での電圧降下は、 0 . 2 V以下となる。 さらに、 中央部の接続ァノード線 9 6 1 bで短絡すれば電圧降下は、 ほ とんど発生しないようにすることができるのである。
本発明はベースァノード線 9 5 1を I C 1 4下に形成すること、 共通 アノード線 9 6 2を形成し、 この共通ァノード線 9 6 2とベースァノー ド線 9 5 1 とを電気的に接続すること (接続ァノード線 9 6 1 ) 、 共通 アノード線 9 6 2からァノード配線 9 5 2を分岐させることである。 なお、本発明では、画素構成は図 1を例示して説明をする。そのため、 力ソード電極をべた電極 (画素 1 6に共通の電極) とし、 アノードを配 線で引き回すとして説明をする。 しかし、 駆動用トランジスタ 1 1 aの 構成 (Nチャンネルか Pチャンネルか) 画素構成によっては、 ァノー ドをベた電極とし、 カソードを配線により引き回す必要がある場合もあ る。 したがって、 本発明はアノードを引き回すことに限定するものでは ない。引き回す必要があるァノードまたは力ソードに関する発明である。 したがって、 力ソードを配線として引き回す構成である場合は、 本発明 で記載するァノードをカソードと読み替えればよい。
ァノード線 (ベースァノード線 9 5 1、 共通ァノード線 9 6 2、 接続 アノード線 9 6 1、 ァノード配線 9 5 2など) を低抵抗化するため、 薄 膜の配線を形成後、 あるいはパターニング前に、 無電解メツキ技術、 電 解メツキ技術などを用いて、 導電性材料を積層し厚膜化してもよい。 厚 膜化することにより、 配線の断面積が広くなり、 低抵抗化することがで きる。 以上の事項は力ソードに関しても同様である。 また、 ゲート信号 線 1 7、 ソース信号線 1 8にも適用することができる。
共通ァノード線 9 6 2を形成し、 この共通ァノード線 9 6 2を接続ァ ノード線 9 6 1で両側給電を行う構成の効果は高く、 また、 中央部に接 続ァノード線 9 6 1 b ( 9 6 1 c ) を形成することによりさらに効果が 高くなる。 また、 ベースアノード線 9 5 1、 共通ァノード線 9 6 2、 接 続ァノード線 9 6 1でループを構成しているため、 I C 1 4に入力され る電界を抑制することができる。
共通ァノード線 9 6 2とベースァノード線 9 5 1は同一金属材料で形 成し、 また、 接続アノード線 9 6 1も同一金属材料で形成することが好 ましい。 また、 これらのアノード線は、 アレイを形成する最も抵抗値の 低い金属材料あるいは構成で実現する。 一般的に、 ソース信号線 1 8の 金属材料おょぴ構成 (S Dレイヤ) で実現する。 共通アノード線 9 6 2 とソース信号線 1 8とが交差する箇所は、 同一材料で形成することはで きない。 したがって、 交差する箇所は他の金属材料 (ゲート信号線 1 7 と同一材料および構成、 G Eレイヤー) で形成し、 絶縁膜で電気的に絶 縁する。 もちろん、 アノード線は、 ソース信号線 1 8の構成材料からな る薄膜と、 ゲート信号線 1 7の構成材料からなる薄膜とを積層して構成 してもよレ、。
なお、 ソースドライノく I C 1 4の裏面にァノード配線(力ソード配線) などの E L素子 1 5に電流を供給する配線を敷設する (配置する、 形成 する) としたが、 これに限定するものではない。 たとえば、 ゲート ドラ ィパ回路 1 2を I Cチップで形成し、この I Cを C O G実装してもよレ、。 このゲート ドライノ I C 1 2の裏面にァノード配線、 カソード配線を配 置 (形成) する。
以上のように本発明は、 E L表示装置などにおいて、 駆動 I Cを半導 体チップで形成 (作製) し、 この I Cをアレイ基板 7 1などの基板に直 接実装し、 かつ、 I Cチップの裏面の空間部にアノード配線、 力ソード 配線などの電源あるいはグランドパターンを形成 (作製) するものであ る。
以上の事項を他の図面を使用しながらさらに詳しく説明をする。 図 9 5は本発明の表示パネルの一部の説明図である。 図 9 5において、 点線 が I Cチップ 1 4を配置する位置である。つまり、ベースァノード線(ァ ノード電圧線つまり分岐まえのァノード配線) が I Cチップ 1 4の裏面 かつアレイ基板 7 1上に形成 (配置) されている。 なお、 本発明の実施 例において、 I Cチップ (1 2、 1 4 ) の裏面に分岐前のアノード配線 9 5 1を形成するとして説明するが、 これは説明を容易にするためであ る。 たとえば、 分岐前のアノード配線 9 5 1のかわりに分岐前のカソー ド配線あるいは力ソード膜を形成 (配置) してもよい。 その他、 ゲート ドライバ回路 1 2の電源配線 1 0 5 1を配置または形成してもよい。
I Cチップ 1 4は COG技術により電流出力 (電流入力) 端子 74 1 とアレイ基板 7 1に形成された接続端子 9 5 3とが接続される。 接続端 子 9 5 3はソース信号線 1 8の一端に形成されている。 また、 接続端子 9 5 3は 9 5 3 a と 9 5 3 bというように千鳥配置である。 なお、 ソー ス信号線の一端には接続端子 9 5 3が形成され、 他の端にもチヱック用 の端子電極が形成されている。
また、 本発明の I Cチップは電流駆動方式のドライバ I C (電流で画 素にプログラムする方式) としたが、 これに限定するものではない た とえば、 図 4 3、 図 5 3などの電圧プログラムの画素を駆動する電圧駆 動方式のドライバ I Cを積載した E L表示パネル (装置) などにも適用 することができる。
接続端子 9 5 3 aと 9 5 3 b間にはァノード配線 9 5 2 (分岐後のァ ノード配線) が配置される。 つまり、 太く、 低抵抗のベースアノード線 9 5 1から分岐されたァノード配線 9 5 2が接続端子 9 5 3間に形成さ れ、 画素 1 6列に沿って配置されている。 したがって、 アノード配線 9
5 2とソース信号線 1 8とは平行に形成 (配置) される。 以上のように 構成 (形成) することにより、 図 1 0 5のようにベースァノード線 9 5 1を画面横に引き回すことなく、 各画素に V d d電圧を供給できる。 図 9 6はさらに、 具体的に図示している。 図 9 5との差異は、 ァノー ド配線を接続端子 9 5 3間に配置せず、 別途形成した共通アノード線 9
6 2から分岐させた点である。 共通ァノード線 9 6 2とベースァノード 線 9 5 1とは接続ァノード線 9 6 1で接続している。
図 9 6は I Cチップ 1 4を透視して裏面の様子を図示したように記載 している。 I Cチップ 1 4は出力端子 7 6 1にプログラム電流 I wを出 力する電流出力回路 7 04が配置されている。 基本的に、 出力端子 7 6 1 と電流出力回路 7 0 4は規則正しく配置されている。 I Cチップ 1 4 の中央部には親電流源の基本電流を作製する囪路、 コントロール(制御) 回路が形成されている。 そのため、 I Cチップの中央部には出力端子 7 6 1が形成されていない。 電流出力回路 7 0 4が I Cチップの中央部に 形成できないからである。
本発明では、 図 9 6の高電流領域電流出力回路 7 0 4 a部には出力端 子 7 6 1を I Cチップに作製していない。 出力回路がないからである。 なお、 ソースドライバなどの I Cチップの中央部に、 コントロール回路 などが形成され、 出力回路が形成されていない事例は多い。 本発明の I Cチップはこの点に着眼し、 I Cチップの中央部に出力端子 7 6 1を形 成 (配置) していない。 もちろん、 I Cチップの中央部に出力端子 7 6 1を形成 (配置) する場合はこの限りでない。
本発明では、 I Cチップの中央部に接続ァノード線 9 6 1を形成して いる。 ただし、 接続アノード線 9 6 1はアレイ基板 7 1面に形成されて レヽることはいうまでもない。 接続ァノード線 9 6 1の幅は、 5 0 μ m以 上 1 0 0 0 m以下にする。 また、長さに対する抵抗(最大抵抗)値は、 1 0 0 Ω以下になるようにする。
接続ァノ一ド線 9 6 1でベースァノ一ド線 9 5 1 と共通ァノ一ド線 9 6 2とをショートすることにより、 共通ァノード線 9 6 2に電流が流れ ることにより発生する電圧降下を極力抑制する。 つまり、 本発明の構成 要素である接続ァノード線 9 6 1は I Cチップの中央部に出力回路がな い点を有効に利用しているのである。 また、 従来、 I Cチップの中央部 にダミーパッドとして形成されている出力端子 7 6 1を削除することに より、このダミーパッドと接続ァノード線 9 6 1が接触することによる、 I Cチップが電気的に影響をあたえることを防止している。
ただし、 このダミーパッ ドが I Cチップのベース基板 (チップのグラ ンド) 、 他の構成と電気的に絶縁されている場合は、 ダミーパッ ドが接 続アノード線 9 6 1 と接触しても全く問題がない。 したがって、 ダミー パッドを I Cチップの中央部に形成したままでもよいことは言うまでも ない。
さらに具体的には、 図 9 9のように接続ァノード線 9 6 1、 共通ァノ ード線 9 6 2は形成 (配置) されている。 まず、 接続アノード線 9 6 1 は太い部分 (9 6 1 a) と細い部分 (9 6 1 b) がある。 太い部分 (9 6 1 a ) は抵抗値を低減するためである。 細い部分 (9 6 1 b) は、 出 力端子 9 6 3間に接続ァノード線 9 6 1 bを形成し、 共通ァノード線 9 6 2と接続するためである。
また、 ベースァノード線 9 5 1と共通ァノード線 9 6 2との接続は、 中央部の接続ァノード線 9 6 1 bだけでなく、 左右の接続ァノード線 9 6 1 cでもショートしている。 つまり、 共通ァノード線 9 6 2とベース アノード線 9 5 1 とは 3本の接続ァノード線 9 6 1でショートされてい る。 この構成により共通ァノード線 9 6 2に大きな電流が流れても共通 アノード線 9 6 2で電圧降下が発生しにくい。 これは、 I Cチップ 1 4 は通常、 幅が 2 mm以上あり、 この I C 1 4下に形成されたベースァノ ード線 9 5 1の線幅を太く (低インピーダンス化できる) できるからで ある。 そのため、 低インピーダンスのベースアノード線 9 5 1と共通ァ ノード線 9 6 2とを複数箇所で接続ァノード線 9 6 1によりショートし ているため、 共通ァノード線 9 6 2の電圧降下は小さくなるのである。 以上のように共通ァノ一ド線 9 6 2での電圧降下を小さくできるのは、 I Cチップ 1 4下にベースアノード線 9 5 1を配置 (形成) できる点、 I Cチップ 1 4の左右の位置を用いて、 接続ァノード線 9 6 1 cを配置 (形成) できる点、 I Cチップ 1 4の中央部に接続アノード線 9 6 1 b を配置 (形成) できる点にある。 また、 図 9 9では、 ベースァノード線 9 5 1 とカソード電源線 (ベー スカソード線) 9 9 1とを絶縁膜 1 0 2を介して積層させている。 この 積層した箇所がコンデンサを形成する。 この構成をァノードコンデンサ 構成と呼ぶ。 このコンデンサは、 電源パスコンデンサとして機能する。 したがって、 ベースァノード線 9 5 1の急激な電流変化を吸収すること ができる。 コンデンサの容量は、 E L表示装置の表示面積を S平方ミリ メートルとし、 コンデンサの容量を C ( p F ) としたとき、 MZ 2 0 0 ≤ C≤M/ 1 0以下の関係を満足させることがよい。 さらには、 MZ 1 0 0≤ C≤M/ 2 0以下の関係を満足させることがよい。 Cが小さいと 電流変化を吸収することが困難であり、 大きいとコンデンサの形成面積 が大きくなりすぎ実用的でない。
なお、 図 9 9などの実施例では、 I Cチップ 1 4下にベースアノード 線 9 5 1を配置 (形成) するとしたが、 アノード線を力ソード線として もよいことは言うまでもない。 また、 図 9 9において、 ベース力ソード 線 9 9 1 とベースァノード線 9 5 1 とを入れ替えても良い。 本発明の技 術的思想は、 ドライバを半導体チップで形成し、 かつ半導体チップをァ レイ基板 7 1もしくはフレキシブル基板に実装し、 半導体チップの下面 に E L素子 1 5などの電源あるいはグランド電位 (電流) を供給する配 線などを配置 (形成) する点にある。
したがって、 半導体チップは、 ソースドライバ I C 1 4に限定される ものではなく、 グート ドライバ回路 1 2でもよく、 また、 電源 I Cでも よい。 また、 半導体チップをフレキシブル基板に実装し、 このフレキシ プル基板面かつ半導体チップの下面に E L素子 1 5などの電源あるいは グランドパターンを配線 (形成) する構成も含まれる。 もちろん、 ソー スドライノ I C 1 4とゲート ドライノ I C 1 2の両方を、 半導体チップ で構成し、 アレイ基板 7 1に C O G実装を行っても良い。 そして、 前記 チップの下面に電源あるいはグランドパターンを形成してもよい。また、 E L素子 1 5への電源あるいはグラントパターンとしたがこれに限定す るものではなく、 ソースドライバ回路 4への電源配線、 ゲート ドライバ 回路 1 2への電源配線でもよい。 また、 E L表示装置に限定されるもの ではなく、 液晶表示装置にも適用できる。 その他、 F ED、 PD Pなど 表示パネルにも適用することができる。 以上の事項は、 本発明の他の実 施例でも同様である。
図 9 7は本発明の他の実施例である。 主な図 9 5、 図 9 6、 図 9 9と の差異は図 9 5が出力端子 9 5 3間にァノード配線 9 5 2を配置したの に対し、 図 9 7では、 ベースアノード配線 95 1から多数 (複数) の細 い接続ァノード線 9 6 1 dを分岐させ、 この接続ァノード線 96 1 dを 共通ァノード線 9 6 2とをショートした点である。 また、 細い接続ァノ ード線 9 6 1 dと接続端子 9 5 3と接続されたソース信号線 1 8とを絶 縁膜 1 02を介して積層した点である。
アノー ド線 9 6 1 dはベースアノー ド線 95 1 とコンタク トホール 9 7 1 aで接続を取り、 ァノード配線 9 5 2は共通ァノ一ド線 96 2とコ ンタク トホール 9 7 1 bで接続を取っている。 他の点 (接続ァノード線 9 6 1 a、 9 6 1 b、 9 6 1 c、 アノードコンデンサ構成など) などは 図 9 6、 図 9 9と同様であるので説明を省略する。
図 9 9の a a '線での断面図を図 9 8に図示する。 図 98の (a) で は、 略同一幅のソース信号線 1 8を接続ァノード線 9 6 1 dが絶縁膜 1 02 aを介して積層されている。
絶縁膜 1 0 2 aの膜厚は、 500オングストローム以上 3000オング ス トローム (A) 以下にする。 さらに好ましくは、 8 00オングス ト口 ーム以上 2000オングストローム (A) 以下にする。 膜厚が薄いと、 接続ァノード線 9 6 1 dとソース信号線 1 8との寄生容量が大きくなり、 また、 接続ァノード線 9 6 1 dとソース信号線 1 8 との短絡が発生しや すくなり好ましくない。 逆に厚いと絶縁膜の形成時間に長時間を要し、 製造時間が長くなりコストが高くなる。 また、 上側の配線の形成が困難 になる。
絶縁膜 1 0 2は、 ポリビフヱ一ニールアルコール (P VA) 樹脂、 ェ ポキシ樹脂、 ポリプロピレン樹脂、 フエノール樹脂、 アク リル系樹脂、 ポリイミ ド榭脂などの有機材料と同一材料が例示され、 その他、 S i O 2、 S i N Xなどの無機材料が例示される。 その他、 A 1 203、 T a 23などであってもよいことは言うまでもない。 また、 図 9 8の (a ) に図示するように、 最表面には絶縁膜 1 0 2 bを形成し、 配線 9 6 1な どの腐食、 機械的損傷を防止させる。
図 9 8の (b ) では、 ソース信号線 1 8の上にソース信号線 1 8より も線幅の狭い接続ァノード線 9 6 1 dが絶縁膜 1 0 2 aを介して積層さ れている。 以上のように構成することにより、 ソース信号線 1 8の段差 によるソース信号線 1 8と接続ァノード線 9 6 1 dとのショートを抑制 することができる。 図 9 8の (b ) の構成では、 接続ァノード線 9 6 1 dの線幅は、 ソース信号線 1 8の線幅よりも 0. 5 / m以上狭くするこ とが好ましい。 さらには、 接続アノード線 9 ·6 1 dの線幅は、 ソース信 号線 1 8の線幅よりも 0. 8 μ m以上狭くすることが好ましい。
図 9 8の (b ) では、 ソース信号線 1 8の上にソース信号線 1 8より も線幅の狭い接続ァノード線 9 6 1 dが絶縁膜 1 0 2 aを介して積層さ れているとしたが、 図 9 8の ( c ) に図示するように、 接続ァノード線 9 6 1 dの上に接続ァノード線 9 6 1 dよりも線幅の狭いソース信号線 1 8が絶縁膜 1 0 2 aを介して積層するとしてもよい。 他の事項は他の 実施例と同様であるので説明を省略する。
図 1 0 0は I Cチップ 1 4部の断面図である。 基本的には図 9 9の構 成を基準にしているが、 図 9 6、 図 9 7などでも同様に適用できる。 も しくは類似に適用できる。
図 1 0 0の (b)は図 9 9の AA 'での断面図である。図 1 00の ( b ) でも明らかなように、 I Cチップの 1 4の中央部には出力パッド 7 6 1 が形成 (配置) されていない。 この出力パッ ドと、 表示パネルのソース 信号線 1 8とが接続される。 出力パッド 7 6 1は、 メツキ技術あるいは ネイルヘッドボンダ技術によりバンプ (突起) が形成されている。 突起 の高さは 1 0 μ m以上 4 0 μ m以下の高さにする。 もちろん、 金メッキ 技術 (電解、 無電解) により突起を形成してもよいことは言うまでもな レ、。
前 Ϊ己突起と各ソース信号線 1 8とは導電性接合層 (図示せず) を介し て電気的に接続されている。 導電性接合層は接着剤としてエポキシ系、 フエノール系等を主剤とし、銀(A g) 、金(Au) 、 ニッケル(N i ) 、 カーボン (C) 、 酸化錫 (S n〇2) などのフレークを混ぜた物、 ある いは紫外線硬化樹脂などである。導電性接合層(接続樹脂) 1 0 0 1は、 転写等の技術でバンプ上に形成する。 または、 突起とソース信号線 1 8 とを A C F樹脂 1 0 0 1で熱圧着される。
なお、突起あるいは出力パッド 7 6 1 とソース信号線 1 8との接続は、 以上の方式に限定するものではない。 また、 アレイ基板上に I C 1 4を 積载せず、 フィルムキヤリャ技術を用いてもよい。 また、 ポリイミ ドフ イルム等を用いてソース信号線 1 8などと接続しても良い。 図 1 0 0の (a ) はソース信号線 1 8と共通ァノード線 9 6 2とが重なっている部 分の断面図である (図 9 8を参照のこと) 。
共通ァノード線 9 6 2からァノード配線 9 5 2が分岐されている。 ァ ノード配線 9 5 2は QC I Fパネルの場合は、 1 7 6 XRGB= 5 2 8 本である。 ァノード配線 9 5 2を介して、 図 1などで図示する V d d電 圧 (アノード電圧) が供給される。 1本のアノード配線 9 52には、 E L素子 1 5が低分子材料の場合は、 最大で 200 μ A程度の電流が流れ る。 したがって、 共通ァノード線 9 6 2には、 200 μ ΑΧ 5 28で約 1 00 ιιιΑの電流が流れる。
したがって、 共通アノード線 96 2での電圧降下を 0. 2 (V) 以内 にするには、 電流が流れる最大経路の抵抗値が 2 Ω ( 1 0 OmA流れる として) 以下にする必要がある。 本発明では、 図 9 9に示すように 3箇 所に接続ァノード線 96 1を形成しているので、 集中分布回路におきな おすと、 共通ァノード線 96 2の抵抗値は容易に極めて小さく設計する ことができる。 また、 図 97のように多数の接続ァノード線 96 1 dを 形成すれば、 共通アノード線 962での電圧降下は、 ほぼなくなる。 問題となるのは、 共通ァノード線 9 6 2とソース信号線 1 8との重な り部分における寄生容量(共通ァノード寄生容量と呼ぶ)の影響である。 基本的に、 電流駆動方式では、 電流を書き込むソース信号線 1 8に寄生 容量があると黒表示電流を書き込みにくい。 したがって、 寄生容量は極 力小さくする必要がある。
共通ァノード寄生容量は、 少なく とも 1ソース信号線 1 8が表示領域 内で発生する寄生容量 (表示寄生容量と呼ぶ) の 1 1 0以下にする必 要がある。 たとえば、 表示寄生容量が 1 0 (p F) であれば、 1 (p F) 以下にする必要がある。 さらに好ましくは、 表示寄生容量の 1/20以 下にする必要がある。 表示寄生容量が 1 0 ( p F) であれば、 0. 5 (p F) 以下にする必要がある。 この点を考慮して、 共通アノード線 9 6 2 の線幅 (図 1 0 3の M) 、 絶縁膜 1 0 2の膜厚 (図 1 0 1を参照) を決 定する。
ベースァノード線 9 5 1は I Cチップ 1 4の下に形成 (配置) する。 形成する線幅は、 低抵抗化の観点から、 極力太い方がよいことは言うま でのない。 その他、 ベースアノード配線 9 5 1は遮光の機能を持たせる ことが好ましい。
この説明図を図 1 0 2に図示している。 なお、 ベースァノード配線 9 5 1を金属材料で所定膜厚形成すれば、 遮光の効果があることはいうま でもない。また、ベースァノード線 9 5 1が太くできない時、あるいは、 I T Oなどの透明材料で形成するときは、 ベースァノード線 9 5 1に積 層して、 あるいは多層に、 光吸収膜あるいは光反射膜を I Cチップ 1 4 下 (基本的にはアレイ基板 7 1の表面) に形成する。 また、 図 1 0 2の 遮光膜 (ベースァノード線 9 5 1 ) は、 完全な遮光膜であることを必要 としない。 部分に開口部があってもよい。 また、 回折効果、 散乱効果を 発揮するものでもよい。 また、 ベースァノード線 9 5 1に積層させて、 光学的干渉多層膜からなる遮光膜を形成または配置してもよい。
もちろん、 アレイ基板 7 1 と I Cチップ 1 4との空間に、 金属箔ある いは板あるいはシートからなる反射板 (シート) 、 光吸収板 (シート) を配置あるいは揷入あるいは形成してもよいことは言うまでもない。 ま た、 金属箔に限定されず、 有機材料あるいは無機材料からなる箔あるい は板あるいはシートからなる反射板 (シート) 、 光吸収板 (シート) を 配置あるいは揷入あるいは形成してもよいことは言うまでもなレ、。また、 アレイ基板 7 1 と I Cチップ 1 4との空間に、 ゲルあるいは液体からな る光吸収材料、 光反射材料を注入あるいは配置してもよい。 さらに前記 ゲルあるいは液体からなる光吸収材料、 光反射材料を加熱により、 ある いは光照射により硬化させることが好ましい。 なお、 ここでは説明を容 易にするために、 ベースアノード線 9 5 1を遮光膜 (反射膜) にすると して説明をする。
図 1 0 2のように、 ベースァノード線 9 5 1はアレイ基板 7 1の表面 に形成される (なお、 表面に限定するものではない。 遮光膜/反射膜と するという思想を満足させるためには、 I Cチップ 1 4の裏面に光が入 射しなければよいのである。 したがって、 アレイ基板 7 1の内面あるい は内層にベースァノード線 9 5 1などを形成してもよいことは言うまで もない。 また、 アレイ基板 7 1の裏面にベースアノード線 9 5 1 (反射 膜、 光吸収膜として機能する構成または構造) を形成することにより、 I C 1 4に光が入射することを防止または抑制できるのであれば、 ァレ ィ基板 7 1の裏面でもよい) 。
また、 図 1 0 2などでは、 遮光膜などはアレイ基板 7 1に形成すると したがこれに限定するものではなく、 I Cチップ 1 4の裏面に直接に遮 光膜などを形成してもよい。 この場合は、 I Cチップ 1 4の裏面に絶縁 膜 1 0 2 (図示せず) を形成し、 この絶縁膜上に遮光膜もしくは反射膜 などを形成する。 また、 ソースドライバ回路 1 4がアレイ基板 7 1に直 接に形成する構成 (低温ポリシリ コン技術、 高温ポリシリ コン技術、 固 相成長技術、ァモルファスシリ コン技術による ドライバ構成)の場合は、 遮光膜、 光吸収膜あるいは反射膜をアレイ基板 7 1に形成し、 その上に ドライバ回路 1 4を形成 (配置) すればよい。
I Cチップ 1 4には電流源 6 3 4など、 微少電流を流すトランジスタ 素子が多く形成されている (図 1 0 2の回路形成部 1 0 2 1 ) 。 微少電 流を流すトランジスタ素子 (単位トランジスタ 6 3 4など) に光が入射 すると、ホトコンダクタ現象が発生し、出力電流(プログラム電流 I w )、 親電流量、子電流量などが異常な値 (バラツキが発生するなど) となる。 特に、 有機 E などの自発光素子は、 ァレイ基板 7 1内で E L素子 1 5 から発生した光が乱反射するため、 表示画面 5 0以外の箇所から強い光 が放射される。 この放射された光が、 I Cチップ 1 4の回路形成部 1 0 2 1に入射するとホトコンダクタ現象を発生する。 したがって、 ホトコ ンダクタ現象の対策は、 E L表示デバイスに特有課題の対策である。 この課題に対して、 本発明では、 ベースァノード線 9 5 1をアレイ基 板 7 1上に構成し、 遮光膜とする。 ベースァノード線 9 5 1 の形成領域 は図 1 ◦ 2に図示するように、 回路形成部 1 0 2 1を被覆するようにす る。 以上のように、 遮光膜 (ベースァノード線 9 5 1 ) を形成すること により、 ホトコンダクタ現象を完全に防止できる。 特にベースアノード 配線 9 5 1などの E L電源線は、 画面書き換えに伴い、 電流がながれて 電位が多少変化する。 しかし、 電位の変化量は、 1 Hタイミングで少し ずつ変化するため、 グランド電位 (電位変化しないという意味) として 見なせる。 したがって、 ベースァノード線 9 5 1あるいはベース力ソー ド線は、 遮光の機能だけでなく、 シールドの効果も発揮する。
有機 E Lなどの自発光素子は、 了レイ基板 7 1内で E L素子 1 5から 発生した光が乱反射するため、 表示画面 5 0以外の箇所から強い光が放 射される。 この乱反射光を防止あるいは抑制するため、 図 1 0 1に図示 するように、 画像表示に有効な光が通過しない箇所 (無効領域) に光吸 収膜 1 0 1 1を形成する(逆に有効領域とは、表示画面 5 0をその近傍)。 光吸収膜を形成する箇所は、封止フタ 8 5の外面(光吸収膜 1 0 1 1 a )、 封止フタ 8 5の内面 (光吸収膜 1 0 1 1 c ) 、 基板 7 0の側面 (光吸収 膜 1 0 1 1 d ) 、 基板の画像表示領域以外 (光吸収膜 1 0 1 1 b ) など である。 なお、 光吸収膜に限定するものではなく、 光吸収シートを取り 付けてもよく、 また、 光吸収壁でもよい。 また、 光吸収の概念には、 光 を散乱させることにより、光を発散させる方式あるいは構造も含まれる、 また、広義には反射により光を封じこめる方式あるいは構成も含まれる。 光吸収膜を構成する物質としては、 ァクリル樹脂などの有機材料に力 一ボンを含有させたもの、 黒色の色素あるいは顔料を有機樹脂中に分散 させたもの、 カラーフィルターの様にゼラチンやカゼィンを黒色の酸性 染料で染色したものが例示される。 その他、 単一で黒色となるフルオラ ン系色素を発色させて用いたものでもよく、 緑色系色素と赤色系色素と を混合した配色ブラックを用いることもできる。 また、 スパッタにより 形成された P r M n 0 3膜、 プラズマ重合により形成されたフタロ ア ニン膜等が例示される。
以上の材料はすべて黒色の材料であるが、 光吸収膜としては、 表示素 子が発生する光色に対し、 補色の関係の材料を用いても良い。 例えば、 カラーフィルター用の光吸収材料を望ましい光吸収特性が得られるよう に改良して用いれば良い。 基本的には前記した黒色吸収材料と同様に、 色素を用いて天然樹脂を染色したものを用いても良い。 また、 色素を合 成樹脂中に分散した材料を用いることができる。 色素の選択の範囲は黒 色色素よりもむしろ幅広く、 ァゾ染料、 アントラキノン染料、 フタロシ ァニン染料、 トリフヱニルメタン染料などから適切な 1種、 もしくはそ れらのうち 2種類以上の組み合わせでも良い。
また、 光吸収膜としては金属材料を用いてもよい。 たとえば、 六価ク ロムが例示される。六価クロムは黒色であり、光吸収膜として機能する。 その他、オパールガラス、酸化チタンなどの光散乱材料であってもよい。 光を散乱させることにより、 結果的に光を吸収することに等価となる場 合も多い。
なお、 封止フタ 8 5は、 4 μ m以上 1 5 m以下の樹脂ビーズ 1 0 1 2を含有させた封止樹脂 1 0 3 1を用いて、 アレイ基板 7 1 と封止フタ 8 5とを接着する。 封止フタ 8 5は加圧せずに配置し、 固定する。
図 9 9の実施例は、 共通ァノード線 9 6 2を I Cチップ 1 4の近傍に 形成 (配置) するように図示したが、 これに限定するものではない。 た とえば、 図 1 0 3に図示するように、 表示画面 5 0の近傍に形成しても よい。 また、 形成することが好ましい。 なぜならば、 ソース信号線 1 8 とアノード配線 9 5 2とが短距離で、 かつ平行して配置 (形成) する部 分が減少するからである。 ソース信号線 1 8とァノード配線 9 5 2とが 短距離で、 かつ平行に配置されると、 ソース信号線 1 8とアノード配線 9 5 2間に寄生容量が発生するからである。 図 1 0 3のように、 表示画 面 5 0の近傍に共通ァノード線 9 6 2を配置するとその問題点はなくな る。表示画面 5 0から共通ァノード線 9 6 2の距離 K (図 1 0 3を参照) は、 1 m m以下にすることが好ましい。
共通アノード線 9 6 2は、 極力低抵抗化するため、 ソース信号線 1 8 を形成する金属材料で形成することが好ましい。本発明では、 C u薄膜、 A 1薄膜あるいは T i / A 1 / T iの積層構造、 あるいは合金もしくは アマンガムからなる金属材料 ( S Dメタル) で形成している。 したがつ て、 ソース信号線 1 8と共通ァノード線 9 6 2が交差する箇所はショ一 トすることを防止するため、 ゲート信号線 1 7を構成する金属材料 (G Eメタル) に置き換える。 ゲート信号線は、 M o /Wの積層構造からな る金属材料で形成している。
一般的に、 ゲート信号線 1 7のシート抵抗は、 ソース信号線 1 8のシ ート抵抗より高い。 これは、 液晶表示装置で一般的である。 しかし、 有 機 E L表示パネルにおいて、 かつ電流駆動方式では、 ソース信号線 1 8 を流れる電流は 1〜 5 μ Aと微少である。 したがって、 ソース信号線 1 8の配線抵抗が高く とも電圧降下はほとんど発生せず、 良好な画像表示 を実現できる。 液晶表示装置においては、 電圧でソース信号線 1 8に画 像データを書き込む。 したがって、 ソース信号線 1 8の抵抗値が高いと 画像を 1水平走査期間に書き込むことができない。
しかし、 本発明の電流駆動方式では、 ソース信号線 1 8の抵抗値が高 く (つまり、 シート抵抗値が高い) とも、 課題とはならない。 したがつ て、 ソース信号線 1 8のシー ト抵抗は、 ゲー ト信号線 1 7のシー ト抵抗 より高く ともよい。 したがって、 本発明の E L表示パネルにおいて図 1 04に図示するように、 ソース信号線 1 8を GEメタルで作製 (形成) し、 ゲート信号線 1 7を S Dメタルで作製 (形成) してもよい (液晶表 示パネルと逆) 。 広義には、 電流駆動方式の E L表示パネルにおいて、 ソース信号線 1 8の配線抵抗は、 ゲート信号線 1 7の配線抵抗よりも高 く した構成であることに特徴を有する。
図 1 0 7は、 図 9 9、 図 1 0 3の構成に加えて、 ゲート ドライバ回路 1 2を駆動する電源配線 1 0 5 1を配置した構成である。 電源配線 1 0 5 1はパネルの表示画面 5 0の右端→下辺→表示画面 5 0の左端に引き 回している。 つまり、 ゲート ドライバ回路 1 2 aと 1 2 bの電源とは同 —になっている。
しかし、ゲート信号線 1 7 aを選択するゲート ドライバ回路 1 2 a (ゲ 一ト信号線 1 7 aは選択トランジスタ 1 1 b、 選択トランジスタ 1 1 c を制御する) と、 ゲート信号線 1 7 bを選択するゲート ドライバ回路 1 2 b (ゲート信号線 1 7 bはトランジスタ 1 1 dを制御し、 E L素子 1 5に流れる電流を制御する) とは、 電源電圧を異ならせることが好まし い。 特に、 ゲート信号線 1 7 aの振幅 (オン電圧一オフ電圧) は小さい ことが好ましい。 ゲート信号線 1 7 aの振幅が小さくなるほど、 画素 1 6のコンデンサ 1 9への突き抜け電圧が減少するからである (図 1など を参照) 。 一方、 ゲート信号線 1 7 3は£し素子1 5を制御する必要が あるため、 振幅は小さくできない。
したがって、 図 1 0 8に図示するように、 ゲート ドライバ回路 1 2 a の印加電圧は V h a (ゲート信号線 1 7 aのオフ電圧) と、 V i a (ゲ 一ト信号線 1 7 aのオン電圧) とし、 ゲートドライバ回路 1 2 aの印加 電圧は Vh b (ゲート信号線 1 7 bのオフ電圧) と、 V i a (ゲート信 号線 1 7 bのオン電圧) とする。 V l a <V l bなる関係とする。なお、 Vh a と Vh bとは、 略一致させてもよい。 ゲート ドライバ回路 1 2は、 通常、 Nチャンネルトランジスタと Pチ ャンネルトランジスタで構成するが、 Pチャンネルトランジスタのみで 形成することが好ましい。 アレイ作製に必要とするマスク数が減少し、 製造歩留まり向上、 スループットの向上が見込まれるからである。 した がって、 図 1、 図 2などに例示したように、 画素 1 6を構成する トラン ジスタを Pチャンネノレトランジスタとするとともに、 ザ一ト ドライバ回 路 1 2も Pチャンネルトランジスタで形成あるいは構成する。 Nチャン ネルトランジスタ と Pチャンネルトランジスタでゲート ドライバ回路を 構成すると必要なマスク数は 1 0枚となるが、 Pチャンネルトランジス タのみで形成すると必要なマスク数は 5枚になる。
しかし、 Pチヤンネルトランジスタのみでゲートドライバ回路 1 2な どを構成すると、 レベルシフタ回路をアレイ基板 7 1に形成できない。 レべノレシフタ回路は Nチヤンネルトランジスタと Pチヤンネルトランジ スタで構成するからである。
この課題に対して、 本発明では、. レベルシフタ回路機能を、 電源 I C 1 0 9 1に内蔵させている。 図 1 0 9はその実施例である。 電源 I C 1 0 9 1はゲート ドライバ回路 1 2の駆動電圧、 E L素子 1 5のアノード、 カソード電圧、 ソースドライバ回路 1 4の駆動電圧を発生させる。
電源 I C 1 0 9 1はゲート ドライバ回路 1 2の E L素子 1 5のァノー ド、 力ソード電圧を発生させるため、 高い耐圧の半導体プロセスを使用 する必要がある。 この耐圧があれば、 ゲート ドライバ回路 1 2の駆動す る信号電圧までレベルシフトすることができる。
また、 図 2 0 5に図示するように、 ソースドライバ I C 1 4内にレべ ルシフタ回路 2 0 4 1 を形成してもよレ、。 レベルシフタ回路 2 0 4 1 は ソースドライバ I C 1 4の左右端に形成する。 図 2 0 5のように、 ソー スドライノ I C 1 4を複数個用いる場合は、 各ソースドライバ I C 1 4 の一方のレベ/レシフタ回路 2041を用いる。
図 20 5ではソースドライバ I C 14 aのレベルシフタ回路 204 1 aを使用している。 ゲート制御データはレベルシフタ回路 204 1 aで 昇圧され、 ゲート ドライバ制御信号 2043 a となり、 ゲートドライバ 回路 1 2 aを制御する。 また、 ソースドライバ I C 1.4 bのレベルシフ タ回路 204 1 bを使用している。 ゲート制御データはレベルシフタ回 路 2041 bで昇圧され、 ゲート ドライバ制御信号 204 3 bとなり、 ゲート ドライバ回路 1 2 bを制御する。
レベルシフトおよぴゲート ドライバ回路 1 2の駆動は図 1 09の構成 で実施する。 入力データ (画像データ、 コマンド、 制御データ) 9 9 2 はソースドライ ノ I C 1 4に入力される。 入力データにはゲート ドライ バ回路 1 2の制御データも含まれる。ソースドライ ノく I C 1 4は耐圧(動 作電圧) が 5 (V) である。 一方、 ゲート ドライバ回路 1 2は動作電圧 が 1 5 (V) である。 ソースドライバ回路 1 4から出力されるゲート ド ライバ回路 1 2に出力される信号は、 5 (V) から 1 5 (V) にレベル シフトする必要がある。 このレベルシフトを電源回路 ( I C) 1 0 9 1 で行う。 図 1 0 9ではゲート ドライバ回路 1 2を制御するデータ信号も 電源 I C制御信号 1 09 2としている。
電源回路 1 0 9 1は入力されたゲート ドライバ回路 1 2を制御するデ ータ信号 1 0 9 2を内蔵するレべノレシフタ回路でレべノレシフトし、 ゲー トドライバ回路制御信号 1 0 93として出力し、 グート ドライバ回路 1 2を制御する。
以下、 アレイ基板 7 1に内蔵するグート ドライバ回路 1 2を Pチャン ネルのトランジスタのみで構成した本発明のグートドライバ回路 1 2に ついて説明をする。 先にも説明したように、 画素 1 6とゲートドライバ 回路 1 2とを Pチャンネルトランジスタのみで形成する (つまり、 ァレ ィ基板 7 1に形成する トランジスタはすべて Pチャンネルトランジスタ である。 反対に言えば、 Nチャンネルのトランジスタを用いない状態) ことにより、 アレイを作製に必要とするマスク数が減少し、 製造歩留ま り向上、 スループッ トの向上が見込まれるからである。 また、 Pチャン ネルトランジスタの性能のみの向上に取り組みができるため、 結果とし て特性改善が容易である。 たとえば、 V t電圧の低減化 (より 0 ( V ) に近くするなど) 、 V tバラツキの減少を、 C M O S構造 (Pチャンネ ルと Nチャンネルトランジスタを用いる構成)よりも容易に実施できる。 一例として、 図 1 0 6に図示するように、 本発明は、 表示画面 5 0の 左右に 1相 (シフ トレジスタ) ずつ、 ゲート ドライバ回路 1 2を.配置ま たは形成あるいは構成している。 ゲート ドライバ回路 1 2など (画素 1 6のトランジスタも含む) は、 プロセス温度が 4 5 0度 (摂氏) 以下の 低温ポリシリコン技術で形成または構成するとして説明するが、 これに 限定するものではない。 プロセス温度が 4 5 0度 (摂氏) 以上の高温ポ リシリ コン技術を用いて構成してもよく、 また、 固相 (C G S ) 成長さ せた半導体膜を用いてトランジスタなどを形成したものを用いてもよい c その他、 有機トランジスタで形成してもよい。 また、 アモルファスシリ コン技術で形成あるいは構成したトランジスタであってもよい。
1つは選択側のグート ドライバ回路 1 2 aである。 ゲート信号線 1 7 aにオンオフ電圧を印加し、 画素トランジスタ 1 1を制御する。 他方の ゲート ドライバ回路 1 2 bは、 E L素子 1 5に流す電流を制御オンオフ させる。
本発明の実施例では、 主として図 1の画素構成を例示して説明をする がこれに限定するものではない。 図 5 0、 図 5 1、 図 5 4などの他の画 素構成においても適用できることは言うまでもない。 また、 本発明のゲ ート ドライバ回路 1 2の構成あるいはその駆動方式は、 本発明の表示パ ネル、 表示装置あるいは情報表示装置との組み合わせにおいて、 より特 徴ある効果を発揮する。 しかし、 他の構成においても特徴ある効果を発 揮できることは言うまでもない。
なお、 以下に説明するグート ドライバ回路 1 2の構成あるいは配置形 態は、 有機 E L表示パネルなどの自己発光デバイスに限定されるもので はない。 液晶表示パネルあるいは電磁遊動表示パネルなどにも採用する ことができる。 たとえば、 液晶表示パネルでは、 画素の選択スィッチン グ素子の制御として本発明のゲートドライバ回路 1 2の構成あるいは方 式を採用してもよい。 また、 ゲート ドライバ回路 1 2を 2相用いる場合 は、 1相を画素のスイ ッチング素子の選択用として用い、 他方を画素に おいて、 保持容量の 1方の端子に接続してもよい。 この方式は、 独立 C C駆動と呼ばれるものである。 また、 図 1 1 1、 図 1 1 3などで説明す る構成は、 ゲート ドライバ回路 1 2だけでなく, ソースドライバ回路 1 4のシフ トレジスタ回路などにも採用することができることは言うまで もない。
本発明のグート ドライバ回路 1 2は、 先に説明した図 6、 図 1 3、 図 1 6、 図 2 0、 図 2 2、 図 2 4、 図 2 6、 図 2 7、 図 2 8、 図 2 9、 図 34、 図 3 7、 図 4 0、 図 4 1、 図 4 8、 図 8 2、 図 9 1、 図 9 2、 図 9 3、 図 1 0 3、 図 1 0 4、 図 1 0 5、 図 1 0 6、 図 1 0 7、 図 1 0 8、 図 1 0 9、 図 1 7 6、 図 1 8 1、 図 1 8 7、 図 1 8 8、 図 2 0 8などの グート ドライバ回路 1 2として実施あるいは採用することが好ましい。 図 1 1 1は、 本発明のゲート ドライバ回路 1 2のプロック図である。 説明を容易にするため、 4段分しか図示していないが、 基本的には、 ゲ 一ト信号線 1 7数に対応する単位ゲート出力回路 1 1 1 1が形成または 配置される。
図 1 1 1に図示するように、 本発明のゲート ドライバ回路 1 2 (1 2 a、 1 2 b) では、 4つのクロック端子 (S CK 0、 S CK 1、 S CK 2、 S CK 3) と、 1つのスタート端子 (データ信号 (S S TA) ) 、 シフ ト方向を上下反転制御する 2つの反転端子 (D I RA、 D I RB、 これらは、 逆相の信号を印加する) の信号端子から構成される。 また、 電源端子として L電源端子 (VB B) と、 H電源端子 (V d) などから 構成される。
本発明のグート ドライバ回路 1 2は、 すべて Pチャンネルのトランジ スタ (トランジスタ) で構成しているため、 レベルシフタ回路 (低電圧 のロジック信号を高電圧のロジック信号に変換する回路) をゲートドラ ィパ回路に内蔵することができない。 そのため、 図 1 0 9などに図示し た電源回路 ( I C) 1 0 9 1内にレベルシフタ回路を配置または形成し ている。
電源回路 ( I C) 1 0 9 1は、 ゲート ドライバ回路 1 2からゲート信 号線 1 7に出力するオン電圧 (画素 1 6 トランジスタの選択電圧) 、 ォ フ電圧 (画素 1 6 トランジスタの非選択電圧) に必要な電位の電圧を作 成する。 そのため、 電源 I C (回路) 1 0 9 1の使用する半導体の耐圧 プロセスは、 十分な耐圧がある。 したがって、 電源 I C 1 0 9 1でロジ ック信号をレベルシフト (L S) すると都合がよい。 したがって、 コン トローラ (図示せず) から出力されるゲート ドライバ回路 1 2の制御信 号は、 電源 I C 1 0 9 1に入力し、 レベルシフトしてから、 本発明のゲ ート ドライバ回路 1 2に入力する。 コン トローラ (図示せず) から出力 されるソース ト ドライバ回路 1 4の制御信号は、 直接に本発明のソース ドライバ回路 1 4などに入力する (レベルシフ トの必要がない) 。
しかし、 本発明はアレイ基板 7 1に形成する トランジスタをすベて P チヤンネルで形成することに限定するものではない。 ゲートドライバ回 路 1 2を後に説明する図 1 1 1、 図 1 1 3のよ うに Pチャンネルで形成 することにより、 狭額縁化することができる。 2. 2インチの Q C I F パネルの場合、 ゲート ドライバ回路 1 2の幅は、 6 μ πιルールの採用時 で、 6 0 0 μ πιで構成できる。 供給するゲート ドライバ回路 1 2の電源 配線の引き回しを含めても 7 0 0 μ mに構成することができる。 同様の 回路構成を CMO S (Nチャンネルと Pチャンネルトランジスタ) で構 成すると、 1 . 2 mmになってしまう。 したがって、 ゲート ドライバ回 路 1 2を Pチャンネルで形成することにより、 狭額縁化という特徴ある 効果を発揮できる。
また、画素 1 6を Pチャンネルのトランジスタで構成することにより、 Pチャンネルトランジスタで形成したゲート ドライバ回路 1 2とのマツ チングが良くなる。 Pチャンネルトランジスタ (図 1の画素構成では、 選択トランジスタ 1 1 b、 1 1 c、 トランジスタ l i d ) は L電圧でォ ンする。 一方、 ゲート ドライバ回路 1 2も L電圧が選択電圧である。 P チャンネルのゲート ドライバは図 1 1 3の構成でもわかるが、 Lレベル を選択レベルとするとマッチングが良い。 Lレベルが長期間保持できな いからである。 一方、 H電圧は長時間保持することができる。
また、 E L素子 1 5に電流を供給する駆動用 トランジスタ (図 1では トランジスタ 1 1 a ) も Pチャンネルで構成することにより、 E L素子 1 5のカソードが金属薄膜のベた電極に構成することができる。 また、 ァノード電位 V d dから順方向に E L素子 1 5に電流を流すことができ る。 以上の事項から、 画素 1 6のトランジスタを Pチャンネルとし、 ゲ 一ト ドライバ回路 1 2のトランジスタも Pチャンネルとすることがよい。 以上のことから、 本発明の画素 1 6を構成する トランジスタ (駆動用 ト ランジスタ、 イッチング用 トランジスタ) を Pチャンネルで形成し、 ゲ 一ト ドライバ回路 1 2のトランジスタを Pチャンネルで構成するという 事項は単なる設計事項ではない。 この意味で、 レベルシフタ (L S ) 回路を、 アレイ基板 7 1に直接に 形成してもよい。 つまり、 レベルシフタ (L S ) 回路を Nチャンネルと Pチャンネルトランジスタで形成する。 コントローラ (図示せず) から のロジック信号は、 アレイ基板 7 1 に直接形成されたレベルシフタ回路 で、 Pチャンネルトランジスタで形成されたゲート ドライバ回路 1 2の ロジックレベルに適合するように昇圧する。 この昇圧したロジック電圧 を前記グート ドライバ回路 1 2に印加する。
なお、 レベルシフタ回路を半導体チップで形成し、 アレイ基板 7 1に C O G実装などしてもよい。 また、 ソースドライバ回路 1 4は、 図 1 0 9などにも図示しているが、 基本的に半導体チップで形成し、 アレイ基 板 7 1に C O G実装する。 ただし、 ソースドライバ回路 1 4を半導体チ ップで形成することに限定するものではなく、 ポリシリコン技術を用い てアレイ基板 7 1に直接に形成してもよい。 画素 1 6を構成する トラン ジスタ 1 1を Pチャンネルで構成すると、 プログラム電流は画素 1 6か らソース信号線 1 8に流れ出す方向になる。 そのため、 ソースドライバ 回路の単位電流回路 6 3 4 (図 7 3、 図 7 4などを参照のこと) は、 N チャンネルのトランジスタで構成する必要がある。 つまり、 ソースドラ ィパ回路 1 4はプログラム電流 I wを引き込むように回路構成する必要 がある。
したがって、 画素 1 6の駆動用トランジスタ 1 1 a (図 1の場合) が Pチャンネルトランジスタの場合は、 必ず、 ソース ドライバ回路 1 4は プログラム電流 I wを引き込むように、 単位トランジスタ 6 3 4を Nチ ヤンネルトランジスタで構成する。 ソースドライバ回路 1 4をアレイ基 板 7 1に形成するには、 Nチャンネル用マスク (プロセス) と Pチャン ネル用マスク (プロセス) の両方を用いる必要がある。 概念的に述べれ ば、 画素 1 6とゲート ドライバ回路 1 2を Pチャンネルトランジスタで 構成し、 ソースドライバの引き込み電流源のトランジスタは Nチャンネ ルで構成するのが本発明の表示パネル (表示装置) である。
なお、 説明を容易にするため、 本発明の実施例では、 図 1の画素構成 を例示して説明をする。 しかし、 画素 1 6の選択トランジスタ (図 1で はトランジスタ 1 1 c) を Pチャンネルで構成し、 ゲート ドライバ回路 1 2を Pチャンネルトランジスタで構成するというなどの本発明の技術 的思想は、 図 1の画素構成に限定されるものではない。 たとえば、 電流 駆動方式の画素構成では図 4 2に図示するカレントミラーの画素構成に も適用することができることは言うまでもない。 また、 電圧駆動方式の 画素構成では、 図 6 2に図示するような 2つのトランジスタ (選択トラ ンジスタはトランジスタ 1 1 b、 駆動用トランジスタはトランジスタ 1 1 a ) にも適用することができる。 もちろん、 図 1 1 1、 図 1 1 3のゲ 一ト ドライバ回路 1 2の構成も適用でき、 また、 組み合わせて装置など を構成できる。 したがって、 以上の説明した事項、 以下に説明する事項 は、 画素構成などに限定されるものではない。
また、 画素 1 6の選択トランジスタを Pチャンネルで構成し、 ゲート ドライバ回路を Pチャンネルトランジスタで構成するという構成は、 有 機 E Lなどの自己発光デバイス (表示パネルあるいは表示装置) に限定 されるものではない。 たとえば、 液晶表示デバイスにも適用することが できる。
反転端子 (D I RA、 D I RB) は各単位ゲート出力回路 1 1 1 1に 対し、共通の信号が印加される。なお、図 1 1 3の等価回路図をみれば、 理解できるが、 反転端子 (D I RA、 D I RB) は互いに逆極性の電圧 値を入力する。 また、 シフトレジスタの走査方向を反転させる場合は、 反転端子 (D I RA、 D I RB) に印加している電圧の極性を反転させ る。 なお、 図 1 1 1の回路構成は、 クロック信号線数は 4つである。 4つ が本発明では最適な数であるが、本発明はこれに限定するものではない。 4つ以下でも 4つ以上でもよい。
ク口ック信号 (S CK 0、 S CK 1、 S CK 2、 S C K 3 ) の入力は、 隣接した単位ゲート出力回路 1 1 1 1で異ならせている。 たとえば、 単 位ゲート出力回路 1 1 1 1 aには、 ク口ック端子の S C K 0が O Cに、 S CK 2が R S Tに入力されている。 この状態は、 単位ゲート出力回路 1 1 1 1 cも同様である。 単位グート出力回路 1 1 1 1 aに隣接した単 位ゲート出力回路 1 1 1 1 b (次段の単位ゲート出力回路) は、 クロッ ク端子の S C K 1が O Cに、 S C K 3が R S Tに入力されている。 した がって、 単位ゲート出力回路 1 1 1 1に入力されるク口ック端子は、 S 。1^ 0が00に、 S CK 2が R S Tに入力され、 次段は、 クロック端子 の S CK 1が OCに、 S C K 3が R S Tに入力され、 さらに次段の単位 ゲート出力回路 1 1 1 1に入力されるクロック端子は、 S CK 0が O C に、 S 01: 2が1 3丁に入カされ、とぃぅように交互に異ならせている。 図 1 1 3が単位グート出力回路 1 1 1 1の回路構成である。 構成する トランジスタは Pチャンネルのみで構成している。 図 1 1 4が図 1 1 3 の回路構成を説明するためのタイミングチャートである。 なお、 図 1 1 2は図 1 1 3の複数段分におけるタイミングチヤ一トを図示したもので ある。 したがって、 図 1 1 3を理解することにより、 全体の動作を理解 することができる。 動作の理解は、 文章で説明するよりも、 図 1 1 3の 等価回路図を参照しながら、 図 1 1 4のタイミングチャートを理解する ことにより達成されるため、 詳細な各トランジスタの動作の説明は省略 する。
Pチャンネルのみでドライバ回路構成を作成すると、 基本的にグート 信号線 1 7を Hレベル (図 1 1 3では V d電圧) に維持することは可能 である。 しかし、 Lレベル (図 1 1 3では VB B電圧) に長時間維持す ることは困難である。 しかし、 画素行の選択時などの短期間維持は十分 にできる。 I N端子に入力された信号と、 R S T端子に入力された S C Kクロックにより、 n lが変化し、 n 2は n 1の反転信号状態となる。 n 2の電位と n 4の電位とは同一極性であるが、 OC端子に入力された S CKクロックにより n 4の電位レベルはさらに低くなる。 この低くな るレベルに対応して、 Q端子がその期間、 Lレベルに維持される (オン 電圧がゲート信号線 1 7から出力される) 。 S Qあるいは Q端子に出力 される信号は、 次段の単位ゲート出力回路 1 1 1 1に転送される。
図 1 1 1、 図 1 1 3の回路構成において、 I N ( I NA、 I NB) 端 子、 クロック端子の印加信号のタイミングを制御することにより、 図 1 1 5の( a )に図示するように、 1ゲート信号線 1 7を選択する状態と、 図 1 1 5の (b) に図示するように 2グート信号線 1 7を選択する状態 とを同一の回路構成を用いて実現できる。
選択側のゲート ドライバ回路 1 2 aにおいて、 図 1 1 5の ( a ) の状 態は、 1画素行 (5 1 a ) を同時に選択する駆動方式である (ノーマル 駆動) 。 また、 選択画素行は 1行ずっシフトする。 図 1 1 5の (b) は、 2画素行を選択する構成である。 この駆動方式は、 図 2 7、 図 28で説 明した複数画素行 (5 1 a、 5 1 b) の同時選択駆動 (ダミー画素行を 構成する方式) である。 選択画素行は、 1画素行ずつシフ ト し、 かつ隣 接した 2画素行が同時に選択される。 特に、 図 1 1 5の (b) の駆動方 法は、 最終的な映像を保持する画素行 (5 1 a ) に対し、 画素行 5 1 b は予備充電される。 そのため、 画素 1 6が書き込み易くなる。 つまり、 本発明は、 端子に印加する信号により、 2つの駆動方式を切り替えて実 現できる。
なお、 図 1 1 5の (b) は瞵接した画素 1 6行を選択する方式である が、 図 1 1 6に図示するように、 隣接した以外の画素 1 6行を選択して もよい (図 1 1 6は、 3画素行離れた位置の画素行を選択している実施 例である) 。 また、 図 1 1 3の構成では、 4画素行の組で制御される。 4画素行にうち、 1画素行を選択するか、 連続した 2画素行を選択する かの制御を実施できる。 これは、 使用するクロック (S CK) が 4本に よることの制約である。 クロック (S CK) 8本になれば、 8画素行の 組で制御を実施できる。
選択側のゲート ドライバ回路 1 2 aの動作は、図 1 1 5の動作である。 図 1 1 5の ( a ) に図示するように、 1画素行を選択し、 選択位置を 1 水平同期信号に同期して 1画素行ずっシフトする。また、図 1 1 5の(b) に図示するように、 2画素行を選択し、 選択位置を 1水平同期信号に同 期して 1画素行ずっシフトする。
図 1 8 2に図示するようにァノード接続端子 1 8 2 1から接続ァノー ド線 9 6 1が配線され、 ソースドライバ I C 1 4の両側に形成された接 続ァノード線 9 6 1は、 I C 1 4下に形成されたスィツチ 2 0 2 1で電 気的に接続されている。
ソースドライブ I C 1 4の出力側には共通ァノード線 9 6 2が形成ま たは配置されている。 共通ァノード線 9 6 2からァノード配線 9 5 2が 分岐されている。 アノード配線 9 5 2は Q C I Fパネルの場合は、 1 7 6 XRGB = 5 2 8本である。 ァノード配線 9 5 2を介して、 図 1など で図示する V d d電圧 (アノード電圧) が供給される。 1本のアノード 配線 9 5 2には、 E L素子 1 5が低分子材料の場合は、 最大で 2 0 0 μ Α程度の電流が流れる。 したがって、 共通アノード配線 8 3 3には、 2 0 0 /i AX 5 2 8で約 1 0 0 mAの電流が流れる。
共通接続ァノード線 9 6 1の電圧降下、 ァノード配線 9 5 2の電圧降 下を抑制するため、 図 1 8 3に図示するように、 表示画面 5 0の上側に 共通接続ァノード線 9 6 1 aを形成し、 表示画面 5 0の下側に共通接続 アノード線 9 6 1 bを形成して、 ァノード配線 9 5 2の上下でショート 状態にするとよい。
また、 図 1 8 4に図示するように、 画面 5 0の上下にソースドライバ 回路 1 4を配置することも好ましレ、。また、図 1 8 5に図示するように、 表示画面 5 0を表示画面 5 0 aと表示画面 5 0 bに分割し、 表示画面 5 0 aをソース ドライバ回路 1 4 aで駆動し、 表示画面 5 0 bをソースド ライパ回路 1 4 bで駆動するようにしてもよい。
図 2 0 1は本発明の電源回路の構成図である。 2 0 1 2は制御回路で ある。 抵抗 2 0 1 5 aと 2 0 1 5 bの中点電位を制御し、 トランジスタ 2 0 1 6のグート信号を出力する。 トランス 2 0 1 1の 1次側には電源 V p cが印加され、 1次側の電流がトランジスタ 2 0 1 6のオンオフ制 御により 2次側に伝達される。 2 0 1 3は整流ダイオードであり、 2 0 1 4は平滑化コンデンサである。
ァノード電圧 V d dは抵抗 2 0 1 5 bに出力電圧が調整される。 V s sはカソード電圧である。 カソード電圧 V s sは図 2 0 2に図示するよ うに 2つの電圧を選択して出力できるように構成されている。 選択はス イッチ 2 0 2 1で行う。図 2 0 2では、スィツチ 2 0 2 1により一 9 (V) が選択されている。
スィッチ 2 0 2 1の選択は温度センサ 2 0 2 2からの出力結果による c パネル温度が低いときは、 V s s電圧として、 一 9 (V) を選択する。 一定以上のパネル温度の時は、 一 6 (V) を選択する。 これは、 E L素 子 1 5に温特があり、 低温側で E L素子 1 5の端子電圧が高くなるため である。 なお、 図 2 0 2では、 2つの電圧から 1つの電圧を選択し、 V s s (力ソード電圧) とするとしたが、 これに限定するものではなく、 3つ以上の電圧から V s s電圧を選択できるように構成してもよい。 以 上の事項は、 V d dについても同様に適用される。
図 20 2のように、 複数の電圧をパネル温度により選択できるように 構成することで、 パネルの消費電力を低減することができる。 一定温度 以下の時に、 V s s電圧を低下させればよいからである。 通常は、 電圧 が低い V s s =— 6 (V) を使用することができる。 なお、 スィッチ 2 02 1は図 2 0 2に図示するように構成してもよい。 なお、 複数の力ソ 一ド電圧 V s sを発生させるのは、 図 20 2のトランス 20 1 1から中 間タップをと りだすことにより容易に実現できる。 ァノード電圧 V d d の場合も同様である。
図 20 5は電位設定の説明図である。 ソースドライノ I C 14は GN Dを基準にする。 ソースドライバ I C 1 4の電源は V c cである。 V c cはアノード電圧 (V d d) と一致させてもよい。 本発明では消費電力 の観点から、 V c cく V d dにしている。
ゲート ドライバ回路 1 2のオフ電圧 V g hは、 V d d電圧以上にする。 好ましくは、 V d d + 0. 5 (V) <V g h <V d d + 2. 5 (V) の 関係を満足させる。 オン電圧 V g 1は V s s と一致させてもよいが、 好 ましくは、 V s s (V) < V g 1 < - 0. 5 (V) の関係を満足させる。
E L表示パネルからの発熱対策は重要である。 発熱対策のため、 図 2 0 6に図示するように、 パネルの裏面 (表示画面 50からの光が出ない 面) に金属材料からなるシャーシ 206 2を取り付ける。 シャーシ 20 6 2には放熱を良好にするため、 凹凸 206 3を形成する。 また、 シャ ーシ 20 6 1 とパネル (図 206では封止フタ 8 5) 間に接着層を配置 する。 接着層は熱伝導性のよい材料を用いる。 たとえば、 シリコン樹脂 やシリコン材料からなるペース トが例示される。 これらは、 レギユレ一 タ I Cと放熱板間の接着剤(密着剤) としてよく用いられている。なお、 接着層は接着する機能に限定されず、 シャーシ 206 1 とパネルとを密 着させる機能のみでもよい。
シャーシ 2 0 6 2の裏面には、 図 2 0 7の ( a ) に図示するよ うに、 穴 2 0 7 1があけられている。 穴 2 0 7 1は、 シャーシ 2 0 6 2とパネ ルとを張り合わせた時に余分な樹脂を逃がすために用いる。 また、 図 2 0 7の (a ) のように、 穴の開口形状をパネルの中央部と周辺部で変化 させることにより、 シャーシ 2 0 6 2の熱抵抗と調整し、 パネルの温度 が均一になるようにしている。 図 2 0 7の (a ) では、 パネル周辺部に 形成されて穴 2 0 7 1 cの方が、 パネル中央部に形成された穴 2 0 7 1 aよりも大きくすることにより、 パネル周辺部で熱抵抗を大きく してい る。 そのため、 パネル周辺部では熱が逃げにくレ、。 したがって、 パネル 全面にわたり、 均一な温度分布にすることができる。 なお、 図 2 0 7の ( b ) に図示するように、 穴 2 0 7 1は円形などでもよい。
図 2 0 8は、 本発明の表示パネルの構成を図示したものである。 ァレ ィ基板 Ί 1の一辺にはフレキ基板 8 4が取り付けられている。 フレキ基 板には電源回路 8 2、 フレキ基板 8 4が配置されている。 図 2 0 9は図 2 0 8の 八' での断面図である。 ただし、 図 2 0 9はフレキ基板 8 4 を折り曲げ、 シャーシ 2 0 6 2を取り付けた図面である。 図 2 0 9でも わかるように、 電源回路 8 2のトランス 2 0 1 1が封止フタ 8 5のスぺ ースに格納されるように配置されている。 このように配置することによ り、 E L表示パネル (E L表示パネルモジュール) を薄型にすることが できる。
つぎに、 本発明の駆動方式を実施する本発明の表示機器についての実 施例について説明をする。 図 5 7は情報端末装置の一例としての携帯電 話の平面図である。 筐体 5 7 3にアンテナ 5 7 1、 テンキー 5 7 2など が取り付けられている。 5 7 2などが表示色切換キーあるいは電源オン オフ、 フレームレート切り替えキーである。 テンキー 5 7 2を 1度押さえると表示色は 8色モードに、 つづいて同 一テンキー 5 7 2を押さえると表示色は 4 0 9 6色モード、 さらにテン キー 5 7 2を押さえると表示色は 2 6万色モードとなるようにシーケン スを組んでもよい。 キーは押さえるごとに表示色モードが変化する トグ ルスィツチとする。なお、別途表示色に対する変更キーを設けてもよい。 この場合、 テンキー 5 7 2は 3つ (以上) となる。
テンキー 5 7 2はプッシュスィ ツチの他、 スライ ドスィツチなどの他 のメカニカルなスィッチでもよく、 また、 音声認識などにより切換るも のでもよレ、。 たとえば、 4 0 9 6色を受話器に音声入力すること、 たと えば、 「高品位表示」 、 「4 0 9 6色モード」 あるいは 「低表示色モー ド」 と受話器に音声入力することにより表示パネルの表示画面 5 0に表 示される表示色が変化するように構成する。 これは現行の音声認識技術 を採用することにより容易に実現することができる。
また、 表示色の切り替えは電気的に切換るスィ ッチでもよく、 表示パ ネルの表示部 2 1に表示させたメニューを触れることにより選択するタ ツチパネルでも良い。 また、 スィ ッチを押さえる回数で切換る、 あるい はクリ ックボールのように回転あるいは方向により切換るように構成し てもよい。
5 7 2は表示色切換キーと したが、 フレームレー トを切換るキーなど としてもよい。 また、 動画と静止画とを切換るキーなどとしてもよい。 また、 動画と静止画とフレームレートなどの複数の要件を同時に切り替 えてもよレ、。 また、 押さえ続けると徐々に (連続的に) フレームレート が変化するように構成してもよい。 この場合は発振器を構成するコンデ ンサ C、 抵抗 Rのうち、 抵抗 Rを可変抵抗にしたり、 電子ポリ ゥムにし たりすることにより実現できる。 また、 コンデンサはトリマコンデンサ とすることにより実現できる。 また、 半導体チップに複数のコンデンサ を形成しておき、 1つ以上のコンデンサを選択し、 これらを回路的に並 列に接続することにより実現してもよい。
さらに、 本発明の E L表示パネルあるいは E L表示装置もしくは駆動 方法を採用した実施の形態について、 図面を参照しながら説明する。 図 5 8は本発明の実施の形態におけるビューファインダの断面図であ る。 但し、 説明を容易にするため模式的に描いている。 また一部拡大あ るいは縮小した箇所が存在し、 また、 省略した箇所もある。 たとえば、 図 5 8において、 接眼力バーを省略している。 以上のことは他の図面に おいても該当する。
筐体 5 7 3の裏面は暗色あるいは黒色にされている。 これは、 E L表 示パネル (表示装置) 5 7 4から出射した迷光が筐体 5 7 3の内面で乱 反射し表示コン トラス トの低下を防止するためである。 また、 表示パネ ルの光出射側には位相板 ( / 4板など) 1 0 8、 偏光板 1 0 9などが 配置されている。 このことは図 1 0、 図 1 1でも説明している。
接眼リング 5 8 1には拡大レンズ 5 8 2が取り付けられている。 観察 者は接眼リング 5 8 1を筐体 5 7 3内での挿入位置を可変して、 表示パ ネル 5 7 4の表示画像 5 0にピントがあうように調整する。
また、 必要に応じて表示パネル 5 7 4の光出射側に正レンズ 5 8 3を 配置すれば、 拡大レンズ 5 8 2に入射する主光線を収束させることがで きる。そのため、拡大レンズ 5 8 2のレンズ径を小さくすることができ、 ビューフアインダを小型化することができる。
図 5 9はビデオカメラの斜視図である。 ビデオカメラは撮影 (撮像) レンズ部 5 9 2とビデオカメラ筐体 5 7 3とを具備し、 撮影レンズ部 5 9 2と筐体(ビューフアインダ部) 5 7 3とは背中合わせとなっている。 また、 筐体 (図 5 8も参照) 5 7 3には接眼力バーが取り付けられてい る。 観察者 (ユーザー) はこの接眼力バー部から表示パネル 5 7 4の画 像 5 0を観察する。
一方、 本発明の E L表示パネルは表示モニターとしても使用されてい る。 表示画面 5 0は支点 5 9 1で角度を自由に調整できる。 表示画面 5 0を使用しない時は、 格納部 5 9 3に格納される。
スィ ッチ 5 9 4は以下の機能を実施する切り替えあるいは制御スィッ チである。 スィッチ 5 9 4は表示モー ド切り替えスィッチである。 スィ ツチ 5 9 4は、 携帯電話などにも取り付けることが好ましい。 この表示 モー ド切り替えスィッチ 5 9 4について説明をする。
本発明の駆動方法の 1つに N倍の電流を E L素子 1 5に流し、 1 Fの 1 /Mの期間だけ点灯させる方法がある。 この点灯させる期間を変化さ せることにより、 明るさをデジタル的に変更することができる。 たとえ ば、 N = 4として、 E L素子 1 5には 4倍の電流を流す。 点灯期間を 1 /Mとし、 M = 1、 2、 3、 4と切り替えれば、 1倍から 4倍までの明 るさ切り替えが可能となる。 なお、 M = l、 1 . 5、 2、 3、 4、 5、 6などと変更できるように構成してもよい。
以上の切り替え動作は、 携帯電話の電源をオンしたときに、 表示画面 5 0を非常に明るく表示し、 一定の時間を経過した後は、 電力セーブす るために、 表示輝度を低下させる構成に用いる。 また、 ユーザーが希望 する明るさに設定する機能としても用いることができる。 たとえば、 屋 外などでは、 画面を非常に明るくする。 屋外では周辺が明るく、 画面が 全く見えなくなるからである。 しかし、 高い輝度で表示し続けると E L 素子 1 5は急激に劣化する。 そのため、 非常に明るくする場合は、 短時 間で通常の輝度に復帰させるように構成しておく。 さらに、 高輝度で表 示させる場合は、 ユーザーがポタンを押すことにより表示輝度を高くで きるように構成しておく。
したがって、 ユーザーがスィツチ 5 9 4で切り替えできるようにして おく力 設定モードで自動的に変更できるか、 外光の明るさを検出して 自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。 また、 表 示輝度を 5 0 %、 6 0 %、 8 0 %とユーザーなどが設定できるように構 成しておくことが好ましい。
なお、 表示画面 5 0はガウス分布表示にすることが好ましい。 ガウス 分布表示とは、 中央部の輝度が明るく、 周辺部を比較的暗くする方式で ある。 視覚的には、 中央部が明るければ周辺部が暗く とも明るいと感じ られる。 主観評価によれば、 周辺部が中央部に比較して 7 0 %の輝度を 保っておれば、 視覚的に遜色ない。 さらに低減させて、 5 0 %輝度とし てもほぼ、 問題がない。 本発明の自己発光型表示パネルでは、 以前に説 明した N倍パルス駆動 (N倍の電流を E L素子 1 5に流し、 1 の 1 / Mの期間だけ点灯させる方法) を用いて画面の上から下方向に、 ガウス 分布を発生させている。
具体的には、 画面の上部と下部では Mの値と大きく し、 中央部で Mの 値を小さくする。 これは、 ゲート ドライバ回路 1 2のシフ ト レジスタの 動作速度を変調することなどにより実現する。 画面の左右の明るさ変調 は、 テーブルのデータと映像データとを乗算することにより発生させて いる。 以上の動作により、 周辺輝度 (画角 0 . 9 ) を 5 0 %にした時、 1 0 0 %輝度の場合に比較して約 2 0 %の低消費電力化が可能である。 周辺輝度 (画角 0 . 9 ) を 7 0 %にした時、 1 0 0 ° /。輝度の場合に比較 して約 1 5 %の低消費電力化が可能である。
なお、 ガウス分布表示はオンオフできるように切り替えスィツチなど を設けることが好ましい。 たとえば、 屋外などで、 ガウス表示させると 画面周辺部が全く見えなくなるからである。 したがって、 ユーザーがボ タンで切り替えできるようにしておくカ 設定モードで自動的に変更で きる力、 外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成し ておくことが好ましい。 また、 周辺輝度を 5 0 %、 6 0 %、 8 0 %とュ 一ザ一などが設定できるように構成しておくことがこのましい。
液晶表示パネルではパッ.クライ トで固定のガウス分布を発生させてい る。 したがって、 ガウス分布のオンオフを行うことはできない。 ガウス 分布をオンオフできるのは自己発光型の表示デバイス特有の効果である c また、 フレームレートが所定の時、 室内の蛍光灯などの点灯状態と干 渉してフリツ力が発生する場合がある。 つまり、 蛍光灯が 6 0 H zの交 流で点灯しているとき、 E L素子 1 5がフレームレート 6 0 H zで動作 していると、 微妙な干渉が発生し、 画面がゆつく りと点滅しているよう に感じられる場合がある。 これをさけるにはフレームレートを変更すれ ばよい。 本発明はフレームレー トの変更機能を付加している。 また、 N 倍パルス駆動 (N倍の電流を E L素子 1 5に流し、 1 の 1 / の期間 だけ点灯させる方法) において、 Nまたは Mの値を変更できるように構 成している。
以上の機能をスィツチ 5 9 4で実現できるようにする。 スィ ッチ 5 9 4は表示画面 5 0のメニューにしたがって、複数回おさえることにより、 以上に説明した機能を切り替え実現する。
なお、 以上の事項は、 携帯電話だけに限定されるものではなく、 テレ ビ、 モニターなどに用いることができることはいうまでもない。 また、 どのような表示状態にあるかをユーザーがすぐに認識できるように、 表 示画面にアイコン表示をしておくことが好ましい。 以上の事項は以下の 事項に対しても同様である。
本実施の形態の E L表示装置などはビデオカメラだけでなく、 図 6 0 に示すような電子カメラにも適用することができる。 表示装置はカメラ 本体 6 0 1に付属された表示画面 5 0として用いる。 カメラ本体 6 0 1 にはシャッタ 6 0 3の他、 スィッチ 5 9 4が取り付けられている。 以上は表示パネルの表示領域が比較的小型の場合であるが、 3 0イン チ以上と大型になると表示画面 5 0がたわみやすい。 その対策のため、 本発明では図 6 1に示すように表示パネルに外枠 6 1 1をつけ、 外枠 6 1 1をつり さげられるように固定部材 6 1 4で取り付けている。 この固 定部材 6 1 4を用いて、 壁などに取り付ける。
しかし、 表示パネルの画面サイズが大きくなると重量も重たくなる。 そのため、 表示パネルの下側に脚取り付け部 6 1 3を配置し、 複数の脚 6 1 2で表示パネルの重量を保持できるようにしている。
脚 6 1 2は Aに示すように左右に移動でき、 また、 脚 6 1 2は Bに示 すように収縮できるように構成されている。 そのため、 狭い場所であつ ても表示装置を容易に設置することができる。
図 6 1のテレビでは、 画面の表面を保護フィルム (保護板でもよい) で被覆している。 これは、 表示パネルの表面に物体があたって破損する ことを防止することが 1つの目的である。 保護フィルムの表面には A I Rコートが形成されており、 また、 表面をエンボス加工することにより 表示パネルに外の状況 (外光) が写り込むことを抑制している。
保護フィルムと表示パネル間にビーズなどを散布することにより、 一 定の空間が配置されるように構成されている。 また、 保護フィルムの裏 面に微細な凸部を形成し、 この凸部で表示パネルと保護フィルム間に空 間を保持させる。 このように空間を保持することにより保護フィルムか らの衝撃が表示パネルに伝達することを抑制する。
また、 保護フィルムと表示パネル間にアルコール、 エチレングリコー ルなど液体あるいはゲノレ状のァクリル樹脂あるいはエポキシなどの固体 樹脂などの光結合剤を配置または注入することも効果がある。 界面反射 を防止できるとともに、 前記光結合剤が緩衝材として機能するからであ る。 保護フィルムをしては、 ポリカーボネートフィルム (板) 、 ポリプロ ピレンフィルム (板) 、 ァク リノレフィルム (板) 、 ポリエステルフィノレ ム (板) 、 P V Aフィルム (板) などが例示される。 その他エンジニア リング樹脂フィルム (A B Sなど) を用いることができることは言うま でもない。 また、 強化ガラスなど無機材料からなるものでもよい。 保護 フィルムを配置するかわりに、 表示パネルの表面をエポキシ樹脂、 フエ ノール樹脂、 アク リル樹脂で 0 . 5 ηι ηι以上 2 . 0 m m以下の厚みでコ 一ティングすることも同様の効果がある。 また、 これらの樹脂表面にェ ンポス加工などをすることも有効である。
また、 保護フィルムあるいはコーティング材料の表面をフッ素コート することも効果がある。 表面についた汚れを洗剤などで容易にふき落と すことができるからである。 また、 保護フィルムを厚く形成し、 フロン トライ トと兼用してもよい。
本発明の実施例における表示パネルは、 3辺フリーの構成と組み合わ せることも有効であることはいうまでもない。 特に 3辺フリ一の構成は 画素がアモルファスシリコン技術を用いて作製されているときに有効で ある。 また、 アモルファスシリ コン技術で形成されたパネルでは、 トラ ンジスタ素子の特性パラツキのプロセス制御が不可能のため、 本発明の
N倍パルス駆動、 リセッ ト駆動、 ダミー画素駆動などを実施することが 好ましい。 つまり、 本発明における トランジスタなどは、 ポリシリ コン 技術によるものに限定するものではなく、 アモルファスシリコンによる ものであってもよレ、。
なお、 本発明の N倍パルス駆動 (図 1 3、 図 1 6、 図 1 9、 図 2 0、 図 2 2、 図 2 4、 図 3 0など) などは、 低温ポリシリコン技術でトラン ジスタ 1 1を形成して表示パネルよりも、 アモルファスシリコン技術で トランジスタ 1 1を形成した表示パネルに有効である。 アモルファスシ リコンのトランジスタ 1 1では、 隣接したトランジスタの特性がほぼ一 致しているからである。 したがって、 加算した電流で駆動しても個々の トランジスタの駆動電流はほぼ目標値となっている (特に、 図 2 2、 図 2 4、 図 3 0の N倍パルス駆動はァモルファスシリコンで形成したトラ ンジスタの画素構成において有効である) 。
d u t y比制御駆動、 基準電流制御、 N倍パルス駆動など本明細書で 記載した本発明の駆動方法および駆動回路などは、 有機 E L表示パネル の駆動方法および駆動回路などに限定されるものではない。 図 2 2 1に 図示するようにフィールドエミッションディスプレイ ( F E D ) などの 他のディスプレイにも適用できることは言うまでもない。
図 2 2 1の F E Dでは基板 7 1上にマトリツタス状に電子を放出する 電子放出突起 2 2 1 3 (図 1 0では画素電極 1 0 5が該当する) が形成 されている。 画素には映像信号回路 2 2 1 2 (図 1ではソースドライバ 回路 1 4が該当する) からの画像データを保持する保持回路 2 2 1 4が 形成されている (図 1ではコンデンサが該当する) 。 また、 電子放出突 起 2 2 1 3の前面には制御電極 2 2 1 1が配置されている。 制御電極 2 2 1 1にはオンオフ制御回路 2 2 1 5 (図 1ではグート ドライバ回路 1 2が該当する) により電圧信号が印加される。
図 2 2 1の画素構成で、 図 2 2 2に図示するように周辺回路を構成す れば、 d u t y比制御駆動あるいは N倍パルス駆動などを実施できる。 映像信号回路 2 2 1 2からソース信号線 1 8に画像データ信号が印加さ れる。 オンオフ制御回路 2 2 1 5 aから選択信号線 2 2 2 1に画素 1 6 選択信号が印加され順次画素 1 6が選択され、 画像データが書き込まれ る。 また、 オンオフ制御回路 2 2 1 5 bからオンオフ信号線 2 2 2 2に オンオフ信号が印加され、 画素の F E Dがオンオフ制御 ( d u t y比制 御) される。 本発明の実施例で説明した技術的思想はビデオカメラ、 プロジェクタ 一、 立体テレビ、 プロジェクシヨンテレビなどに適用できる。 また、 ビ ユーファインダ、 携帯電話のモニター、 P H S、 携帯情報端末およびそ のモニター、 デジタルカメラおよびそのモニターにも適用できる。
また、 電子写真システム、 ヘッドマウントディスプレイ、 直視モニタ 一ディスプレイ、 ノートパーソナルコンピュータ、 ビデオカメラ、 電子 スチルカメラにも適用できる。 また、 現金自動引き出し機のモニター、 公衆電話、 テレビ電話、 パーソナルコンピュータ、 腕時計およびその表 示装置にも適用できる。
さらに、 家庭電器機器の表示モニター、 ポケッ トゲーム機器およびそ のモニター、 表示パネル用パックライ トあるいは家庭用もしくは業務用 の照明装置などにも適用あるいは応用展開できることは言うまでもない 照明装置は色温度を可変できるように構成することが好ましい。これは、
R G Bの画素をス トライプ状あるいはドッ トマトリ ックス状に形成し、 これらに流す電流を調整することにより色温度を変更できる。 また、 広 告あるいはポスターなどの表示装置、 R G Bの信号器、 警報表示灯など にも応用できる。
また、 スキャナの光源としても有機 E L表示パネルは有効である。 R G Bの ドッ トマ ト リ ックスを光源として、 対象物に光を照射し、 画像を 読み取る。 もちろん、 単色でもよいことは言うまでもない。 また、 ァク ティブマトリックスに限定するものではなく、 単純マトリックスでもよ い。 色温度を調整できるようにすれば画像読み取り精度も向上する。 また、 液晶表示装置のバックライ トにも有機 E L表示装置は有効であ る。 E L表示装置 (バックライ ト) の R G Bの画素をス トライプ状ある いはドッ トマトリックス状に形成し、 これらに流す電流を調整すること により色温度を変更でき、 また、 明るさの調整も容易である。 その上、 面光源であるから、 画面の中央部を明るく、 周辺部を暗くするガウス分 布を容易に構成できる。 また、 R、 G、 B光を交互に走查する、 フィー ルドシーケンシャル方式の液晶表示パネルのパックライ トとしても有効 である。 また、 バックラ トを点滅しても黒挿入することにより動画表 示用などの液晶表示パネルのバックライ トとしても用いることができる c 産業上の利用可能性
本発明のソース ドライバ回路は、 カントミラー回路を構成するトランジ スタが隣接するように形成しているので、 しきい値のずれによる出力電 流のばらつきが小さい。 したがって、 E L表示パネルの輝度むらの発生 を抑制することが可能となり、 その実用的効果は大きい。
また、 本発明の表示パネル、 表示装置等は、 高画質、 良好な動画表示 性能、 低消費電力、 低コス ト化、 高輝度化等のそれぞれの構成に応じて 特徴ある効果を発揮する。
なお、 本発明を用いれば、 ί氏消費電力の情報表示装置などを構成でき るので、 電力を消費しない。 また、 小型軽量化できるので、 資源を消費 しない。 また、 高精細の表示パネルであっても十分に対応できる。 した がって、 地球環境、 宇宙環境に優しいこととなる。

Claims

求 の
1 . 基準電流を発生する基準電流発生手段と、
前記基準電流発生手段からの基準電流が入力され、 かつ前記基準電流 に対応する第 1の電流を、 複数の第 2の電流源に出力する第 1の電流源 と、
前記第 1 の電流源から出力される第 1 の電流が入力され、 かつ前記第 1の電流に対応する第 2の電流を、 複数の第 3の電流源に出力する第 2 の電流源と、
前記第 2の電流源から出力される第 2の電流が入力され、 かつ前記第 2の電流に対応する第 3の電流を複数の第 4の電流源に出力する第 3の 電流源を有し、
前記第 4の電流源は、 入力画像データに対応した個数の単位電流源が 選択される E L表示パネルのドライバ回路。
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