JP4703103B2

JP4703103B2 - アクティブマトリックス型のｅｌ表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JP4703103B2
Application number: JP2003058284A
Authority: JP
Inventors: 智之前田
Original assignee: Toshiba Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: JP2004271577A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の主として自発光で画像を表示するＥＬ表示装置と、このＥＬ表示装置の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５０は、従来のアクティブマトリクス方式有機ＥＬ表示パネルの一画素等価回路である（例えば、特許文献１参照。）。画素１６は発光素子であるＥＬ素子１５、第１のトランジスタ１１ａ、第２のトランジスタ１１ｂおよび蓄積容量１９からなる。発光素子１５は有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子である。本発明では、ＥＬ素子１５に電流を供給（制御）するトランジスタ１１ａを駆動用トランジスタと呼ぶ。また、図５０のトランジスタ１１ｂのように、スイッチとして動作するトランジスタをスイッチ用トランジスタと呼ぶ。
【０００３】
図５０の例では、Ｐチャンネル型のトランジスタ１１ａのソース端子（Ｓ）をＶｄｄ（電源電位）とし、ＥＬ素子１５のカソード（陰極）は接地電位（Ｖｋ）に接続される。一方、アノード（陽極）はトランジスタ１１ａ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１１ｂのゲート端子はゲート信号線１７ａに接続され、ソース端子はソース信号線１８に接続され、ドレイン端子は蓄積容量１９およびトランジスタ１１ａのゲート端子（Ｇ）に接続されている。
【０００４】
画素１６を動作させるために、まず、ゲート信号線１７ａを選択状態とし、ソース信号線１８に輝度情報を表す映像信号を印加する。すると、トランジスタ１１ｂが導通し、蓄積容量１９が充電又は放電され、トランジスタ１１ａのゲート電位は映像信号の電位に一致する。ゲート信号線１７ａを非選択状態とすると、トランジスタ１１ｂがオフになり、トランジスタ１１ａは電気的にソース信号線１８から切り離される。トランジスタ１１ａのゲート電位は蓄積容量１９によって安定に保持される。トランジスタ１１ａを介して発光素子１５に流れる電流は、トランジスタ１１ａのゲート／ソース端子間電圧Ｖｇｓに応じた値となり、発光素子１５はトランジスタ１１ａを通って供給される電流量に応じた輝度で発光し続ける。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４７６５９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＥＬ素子に流れる電流を小さくすると、流れる電流量の減少に応じて有機ＥＬ素子の発光量も落ちて暗くなる。しかし、電流量によって明るさを制御する方法だと、表示画像の内、低階調部においては、高階調部よりも微小電流で制御するために、階調を維持したまま明るさを変化させるのが困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、従来のＥＬ素子を用いたＥＬ表示装置のこの様な課題を考慮して、低階調部においても、階調を維持したまま明るさを変化させることが出来るＥＬ表示装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、ＥＬ素子が形成された画素がマトリックス状に配置された表示画面と、
外部から入力される映像データを加算することにより加算値を得る第一の手段と、
１フレーム期間に前記ＥＬ素子に流れる電流を制御することにより、前記表示画面に非点灯の領域を帯状に作り、前記非点灯の領域を、前記表示画面表示内を走査する第二の手段と、を有するアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法であって、
前記第一の手段により得られた前記加算値が所定値より大きい場合、前記第二の手段による前記帯状の非点灯の領域の幅を大きくし、
前記第一の手段により得られた前記加算値が前記所定値より小さい場合、前記第二の手段による前記帯状の非点灯の領域の幅を小さくし、
前記第１の手段により求めた加算値Ｎ１と、前記第１の手段により求めた加算値Ｎ１以降に求めた加算値Ｎ２との差分値を求め、
前記差分値から１フレームで変化する変化値を求め、
前記変化値を用い、複数のフレーム期間をかけて前記表示画面の明るさを制御することを特徴とするアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法である。
また、第２の本発明は、
前記領域の幅を大きくする度合、又は、前記領域の幅を小さくする度合を、前記外部から入力される映像データにおける色の種類によって決定することを特徴とする上記第１の本発明のアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法である。
また、第３の本発明は、
前記ＥＬ素子に流す電流を記憶させる蓄積容量を充放電させることにより前記ＥＬ素子に電流を流す期間を制御し、
前記表示画面に挿入される非点灯の表示期間を作ることを特徴とする上記第１の本発明のアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法である。
また、第４の本発明は、
前記明るさを制御する場合、前記外部から入力される映像データから、１フレーム期間に前記表示画面に挿入される非点灯の表示期間を求め、
前記求めた前記表示期間に応じて、前記表示期間を当該フレームより以降においていつまで維持させるかを決定することを特徴とする上記第１の本発明のアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法である。
また、第５の本発明は、
前記明るさを制御する場合、前記外部から入力される映像データから、１フレーム期間に前記表示画面に挿入される非点灯の表示期間を求め、
前記求めた前記表示期間と、当該フレームより前のフレームで決定された非点灯の表示期間との差分に応じて、前記前フレームの前記表示期間を当該フレームにおいて維持させるかどうかを決定することを特徴とする上記第１の本発明のアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法である。
尚、以下に、本願発明に関連する他の発明を記載する。
第１の発明は、マトリックス状に画素が配置されたＥＬ表示装置であって、
各画素に形成されたＥＬ素子（１５）と、
前記ＥＬ素子に印加する電流を供給する駆動用トランジスタ（１１ａ）と、
前記駆動用トランジスタのゲート端子に接続されたコンデンサ（１９）と、
前記コンデンサに電圧を印加する第１のトランジスタ素子（１１ｂ，１１ｃ）と、
前記ＥＬ素子に流す電流をオンオフする第２のトランジスタ素子（１１ｄ）と、
前記トランジスタ素子を選択するゲートドライバ回路（１２）と、
前記コンデンサに書き込む電圧を設定するソースドライバ回路（１４）とを具備し、
前記ゲートドライバ回路に前記第２のトランジスタ素子を強制的にＯＦＦにするための信号線（６２ａ，６２ｂ）を有するＥＬ表示装置である。
【０００９】
また、第２の本発明は、マトリックス状に配置されたＥＬ素子（１５）と、前記ＥＬ素子に電流を供給する薄膜トランジスタとを有するＥＬ表示装置であって、
前記ＥＬ表示装置がＳ本の水平操作線を有し、
Ｓ本のうちＮ本の水平操作線が点灯している状況において、０≦Ｎ／Ｓ≦１／４の場合、前記ＥＬ素子に流す電流をオンオフする第２のトランジスタ素子（１１ｄ）を、ゲートドライバ（１２）が有する信号線（６２ａ，６２ｂ）によりＯＦＦにする期間を作り、前記ＥＬ表示装置の明るさを調整する機能を有したＥＬ表示装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本明細書において各図面は理解を容易にまたは／および作図を容易にするため、省略または／および拡大縮小した箇所がある。たとえば、図１１に図示する表示パネルの断面図では封止膜１１１などを十分厚く図示している。一方、図１０において、封止フタ８５は薄く図示している。また、省略した箇所もある。たとえば、本発明の表示パネルなどでは、不要光の反射防止のための位相フィルムなどを省略していが、適時付加することが望ましい。以上のことは以下の図面に対しても同様である。また、同一番号または、記号等を付した箇所は同一もしくは類似の形態もしくは材料あるいは機能もしくは動作を有する。
【００１１】
なお、各図面等で説明した内容は特に断りがなくとも、他の実施例等と組み合わせることができる。たとえば、図８の表示パネルにタッチパネルなどを付加し、図１９、図４０から図４２に図示する情報表示装置とすることができる。また、拡大レンズ３９２を取り付けビデオカメラ（図４０など参照のこと）などに用いるビューファインダ（図３９を参照のこと）を構成することもできる。また、図４、図１５、図１８、図２１、図２３などで説明した本発明の駆動方法は、いずれの本発明の表示装置または表示パネルに適用することができる。つまり、本明細書で記載された駆動方法は本発明の表示パネルに適用することができる。また、本発明は各画素にトランジスタが形成されたアクティブマトリックス型表示パネルを主に説明するがこれに限定するものではなく、単純マトリックス型にも適用することができることはいうまでもない。
【００１２】
このように特に明細書中に例示されていなくとも、明細書、図面中で記載あるいは説明した事項、内容、仕様は、互いに組み合わせて請求項に記載することができる。すべての組み合わせについて明細書などで記述することは不可能であるからである。
【００１３】
近年、低消費電力でかつ高表示品質であり、更に薄型化が可能な表示パネルとして、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の複数をマトリクス状に配列して構成される有機ＥＬ表示パネルが注目されている。有機ＥＬ表示パネルは、図１０に示すように、画素電極としての透明電極１０５が形成されたガラス板７１（アレイ基板）上に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層などからなる少なくとも１層の有機機能層（ＥＬ層）１５、及び金属電極（反射膜）（カソード）１０６が積層されたものである。透明電極（画素電極）１０５である陽極（アノード）にプラス、金属電極（反射電極）１０６の陰極（カソード）にマイナスの電圧を加え、すなわち、透明電極１０５及び金属電極１０６間に直流を印加することにより、有機機能層（ＥＬ層）１５が発光する。良好な発光特性を期待することのできる有機化合物を有機機能層に使用することによって、ＥＬ表示パネルが実用に耐えうるものになっている。なお、本発明は有機ＥＬ表示パネルを例にして説明をするが、これに限定するものではなく、無機ＥＬパネルにも適用することができる。また、構造、回路などはＴＮ液晶表示パネル、ＳＴＮ液晶表示パネルなど、他の表示パネルにも適用できる事項がある。
【００１４】
以下、本発明のＥＬ表示パネルの製造方法および構造について詳しく説明をする。まず、アレイ基板７１に画素を駆動するトランジスタ１１を形成する。１つの画素は２個以上、好ましくは４個または５個のトランジスタで構成される。また、画素は電流プログラムされ、プログラムされた電流がＥＬ素子１５に供給される。通常、電流プログラムされた値は電圧値として蓄積容量１９に保持される。このトランジスタ１１の組み合わせなど画素構成については後に説明をする。次にトランジスタ１１に正孔注入電極としての画素電極を形成する。画素電極１０５はフォトリソグラフィーによりパターン化する。なお、トランジスタ１１の下層、あるいは上層にはトランジスタ１１に光入射することにより発生するホトコンダクタ現象（以後、ホトコンと呼ぶ）による画質劣化を防止するために、遮光膜を形成または配置する。
【００１５】
なお、電流プログラムとは、ソースドライバ回路１４からプログラム電流を画素に印加し（もしくは画素からソースドライバ回路１４に吸収し）、この電流に相当する信号値を画素に保持させるものである。この保持された信号値に対応する電流をＥＬ素子１５に流す（もしくは、ＥＬ素子１５から流し込む）。つまり、電流でプログラムし、プログラムされた電流に相当（対応）する電流をＥＬ素子１５に流すようにするものである。
【００１６】
一方、電圧プログラムとは、ソースドライバ回路１４からプログラム電圧を画素に印加し、この電圧に相当する信号値を画素に保持させるものである。この保持された電圧に対応する電流をＥＬ素子１５に流す。つまり、電圧でプログラムし、画素内で電圧を電流値に変換し、プログラムされた電圧に相当（対応）する電流をＥＬ素子１５に流すようにするものである。
【００１７】
まず、有機ＥＬ表示パネルに用いられるアクティブマトリックス方式は、１．特定の画素を選択し、必要な表示情報を与えられること。２、１フレーム期間を通じてＥＬ素子に電流を流すことができることという２つの条件を満足させなければならない。
【００１８】
この２つの条件を満足させるため、図５０に図示する従来の有機ＥＬの画素構成では、第１のトランジスタ１１ｂは画素を選択するためのスイッチング用トランジスタ、第２のトランジスタ１１ａはＥＬ素子（ＥＬ膜）１５に電流を供給するための駆動用トランジスタとする。
【００１９】
ここで液晶に用いられるアクティブマトリックス方式と比較すると、スイッチング用トランジスタ１１ｂは液晶用にも必要であるが、駆動用トランジスタ１１ａはＥＬ素子１５を点灯させるために必要である。この理由は液晶の場合は、電圧を印加することでオン状態を保持することができるが、ＥＬ素子１５の場合は、電流を流しつづけなければ画素１６の点灯状態を維持できないからである。
【００２０】
したがって、ＥＬ表示パネルでは電流を流し続けるためにトランジスタ１１ａをオンさせ続けなければならない。まず、走査線、データ線が両方ともオンになると、スイッチング用トランジスタ１１ｂを通してキャパシタ１９に電荷が蓄積される。このキャパシタ１９が駆動用トランジスタ１１ａのゲートに電圧を加え続けるため、スイッチング用トランジスタ１１ｂがオフになっても、電流供給線（Ｖｄｄ）から電流が流れつづけ、１フレーム期間にわたり画素１６をオンできる。
【００２１】
この構成を用いて階調を表示させる場合、駆動用トランジスタ１１ａのゲート電圧として階調に応じた電圧を印加する必要がある。したがって、駆動用トランジスタ１１ａのオン電流のばらつきがそのまま表示に現れる。
【００２２】
トランジスタのオン電流は単結晶で形成されたトランジスタであれば、きわめて均一であるが、安価なガラス基板に形成することのできる形成温度が４５０度以下の低温ポリシリ技術で形成した低温多結晶トタンジスタでは、そのしきい値のばらつきが±０．２Ｖ〜０．５Ｖの範囲でばらつきがある。そのため、駆動用トランジスタ１１ａを流れるオン電流がこれに対応してばらつき、表示にムラが発生する。これらのムラは、しきい値電圧のばらつきのみならず、トランジスタの移動度、ゲート絶縁膜の厚みなどでも発生する。また、トランジスタ１１の劣化によっても特性は変化する。なお、低温ポリシリコン技術に限定されるものではなく、プロセス温度が４５０度（摂氏）以上の高温ポリシリコン技術を用いて構成してもよく、また、固相（ＣＧＳ）成長させた半導体膜を用いてＴＦＴなどを形成したものをもちいてもよい。その他、有機ＴＦＴを用いたものであっても良い。また、アモルファスシリコン技術で形成したＴＦＴアレイを用いてパネルを構成する。なお、本明細書では低温ポリシリコン技術で形成したＴＦＴを主として説明する。しかし、ＴＦＴのバラツキが発生するなどの課題は他の方式でも同一である。
【００２３】
したがって、アナログ的に階調を表示させる方法では、均一な表示を得るために、デバイスの特性を厳密に制御する必要があり、現状の低温多結晶ポリシリコントランジスタではこのバラツキを所定範囲以内の抑えるというスペックを満足できない。この問題を解決するため、１画素内に４つ以上のトランジスタをもうけて、しきい値電圧のばらつきをコンデンサにより補償させて均一な電流を得る方法、定電流回路を１画素ごとに形成し電流の均一化を図る方法などが考えられる。
【００２４】
しかしながら、これらの方法は、プログラムされる電流がＥＬ素子１５を通じてプログラムされるため電流経路が変化した場合に電源ラインに接続されるスイッチングトランジスタに対し駆動電流を制御するトランジスタがソースフォロワとなり駆動マージンが狭くなる。したがって、駆動電圧が高くなるという課題を有する。
【００２５】
また、電源に接続するスイッチングトランジスタをインピーダンスの低い領域で使用する必要があり、この動作範囲がＥＬ素子１５の特性変動により影響を受けるという課題もある。その上、飽和領域における電圧電流特性に、キンク電流が発生する場合、トランジスタのしきい値電圧の変動が発生した場合、記憶された電流値が変動するとう課題もある。
【００２６】
本発明のＥＬ素子構造は、上記課題に対して、ＥＬ素子１５に流れる電流を制御するトランジスタ１１が、ソースフォロワ構成とならず、かつそのトランジスタにキンク電流があっても、キンク電流の影響を最小に抑えることが出来て記憶される電流値の変動を小さくすることが出来る構成である。
【００２７】
本発明のＥＬ表示装置の画素構造は、具体的には図１に示すように単位画素が最低４つからなる複数のトランジスタ１１ならびにＥＬ素子により形成される。なお、画素電極はソース信号線と重なるように構成する。つまり、ソース信号線１８上に絶縁膜あるいはアクリル材料からなる平坦化膜を形成して絶縁し、この絶縁膜上に画素電極１０５を形成する。このようにソース信号線１８上に画素電極を重ねる構成をハイアパーチャ（ＨＡ）構造と呼ぶ。
【００２８】
ゲート信号線（第１の走査線）１７ａをアクティブ（ＯＮ電圧を印加）とすることによりＥＬ素子１５駆動用のトランジスタ（トランジスタあるいはスイッチング素子）１１ａおよびトランジスタ（トランジスタあるいはスイッチング素子）１１ｃを通して、前記ＥＬ素子１５に流すべき電流値をソースドライバ回路１４から流す。また、トランジスタ１１ａのゲートとドレイン間を短絡するようにトランジスタ１１ｂがゲート信号線１７ａアクティブ（ＯＮ電圧を印加）となることにより開くと共に、トランジスタ１１ａのゲートとソース間に接続されたコンデンサ（キャパシタ、蓄積容量、付加容量）１９に、前記電流値を流すようにトランジスタ１１ａのゲート電圧（あるいはドレイン電圧）を記憶する（図３（ａ）を参照のこと）。
【００２９】
なお、トランジスタ１１ａのソース（Ｓ）−ゲート（Ｇ）間容量（コンデンサ）１９は０．２ｐＦ以上の容量とすることが好ましい。他の構成として、別途、コンデンサ１９を形成する構成も例示される。つまり、コンデンサ電極レイヤーとゲート絶縁膜およびゲートメタルから蓄積容量を形成する構成である。トランジスタ１１ｃのリークによる輝度低下を防止する観点、表示動作を安定化させるための観点からはこのように別途コンデンサを構成するほうが好ましい。なお、コンデンサ（蓄積容量）１９の大きさは、０．２ｐＦ以上２ｐＦ以下とすることがよく、中でもコンデンサ（蓄積容量）１９の大きさは、０．４ｐＦ以上１．２ｐＦ以下とすることがよい。
【００３０】
なお、コンデンサ１９は隣接する画素間の非表示領域におおむね形成することがこのましい。一般的に、フルカラー有機ＥＬ１５を作成する場合、有機ＥＬ層１５をメタルマスクによるマスク蒸着で形成するためマスク位置ずれによるＥＬ層の形成位置が発生する。位置ずれが発生すると各色の有機ＥＬ層１５（１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ）が重なる危険性がある。そのため、各色の隣接する画素間の非表示領域は１０μ以上離れなければならない。この部分は発光に寄与しない部分となる。したがって、蓄積容量１９をこの領域に形成することは開口率向上のために有効な手段となる。
【００３１】
なお、メタルマスクは磁性体で作製し、基板７１の裏面から磁石でメタルマスクを磁力で吸着する。磁力により、メタルマスクは基板と隙間なく密着する。以上の製造方法に関する事項は、本発明の他の製造方法にも適用される。
【００３２】
次に、ゲート信号線１７ａを非アクティブ（ＯＦＦ電圧を印加）、ゲート信号線１７ｂをアクティブとして、電流の流れる経路を前記第１のトランジスタ１１ａ並びにＥＬ素子１５に接続されたトランジスタ１１ｄならびに前記ＥＬ素子１５を含む経路に切り替えて、記憶した電流を前記ＥＬ素子１５に流すように動作する（図３（ｂ）を参照のこと）。
【００３３】
この回路は１画素内に４つのトランジスタ１１を有しており、トランジスタ１１ａのゲートはトランジスタ１１ｂのソースに接続されている。また、トランジスタ１１ｂおよびトランジスタ１１ｃのゲートはゲート信号線１７ａに接続されている。トランジスタ１１ｂのドレインはトランジスタ１１ｃのソースならびにトランジスタ１１ｄのソースに接続され、トランジスタ１１ｃのドレインはソース信号線１８に接続されている。トランジスタ１１ｄのゲートはゲート信号線１７ｂに接続され、トランジスタ１１ｄのドレインはＥＬ素子１５のアノード電極に接続されている。
【００３４】
なお、図１ではすべてのトランジスタはＰチャンネルで構成している。Ｐチャンネルは多少Ｎチャンネルのトランジスタに比較してモビリティが低いが、耐圧が大きくまた劣化も発生しにくいので好ましい。しかし、本発明はＥＬ素子構成をＰチャンネルで構成することのみに限定するものではない。Ｎチャンネルのみで構成してもよい。また、ＮチャンネルとＰチャンネルの両方を用いて構成してもよい。
【００３５】
なお、図１においてトランジスタ１１ｃ、１１ｂは同一の極性で構成し、かつＮチャンネルで構成し、トランジスタ１１ａ、１１ｄはＰチャンネルで構成することが好ましい。一般的にＰチャンネルトランジスタはＮチャンネルトランジスタに比較して、信頼性が高い、キンク電流が少ないなどの特長があり、電流を制御することによって目的とする発光強度を得るＥＬ素子１５に対しては、トランジスタ１１ａをＰチャンネルにする効果が大きい。最適には画素を構成するＴＦＴ１１をすべてＰチャンネルで形成し、内蔵ゲートドライバ１２もＰチャンネルで形成することが好ましい。このようにアレイをＰチャンネルのみのＴＦＴで形成することにより、マスク枚数が５枚となり、低コスト化、高歩留まりかを実現できる。
【００３６】
以下、さらに本発明の理解を容易にするために、本発明のＥＬ素子構成について図３を用いて説明する。本発明のＥＬ素子構成は２つのタイミングにより制御される。第１のタイミングは必要な電流値を記憶させるタイミングである。このタイミングでトランジスタ１１ｂならびにトランジスタ１１ｃがＯＮすることにより、等価回路として図３（ａ）となる。ここで、信号線より所定の電流Ｉｗが書き込まれる。これによりトランジスタ１１ａはゲートとドレインが接続された状態となり、このトランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｃを通じて電流Ｉｗが流れる。従って、トランジスタ１１ａのゲートーソースの電圧はＩ１が流れるような電圧Ｖ１となる。
【００３７】
第２のタイミングはトランジスタ１１ｂとトランジスタ１１ｃが開き、トランジスタ１１ｄが閉じるタイミングであり、そのときの等価回路は図３（ｂ）となる。トランジスタ１１ａのソース−ゲート間の電圧は保持されたままとなる。この場合、トランジスタ１１ａは常に飽和領域で動作するため、Ｉｗの電流は一定となる。
【００３８】
このように動作させると、図５に図示するようになる。つまり、図５（ａ）の５１ａは表示画面５０における、ある時刻での電流プログラムされている画素（行）（書き込み画素行）を示している。この画素（行）５１ａは、図５（ｂ）に図示するように非点灯（非表示画素（行））とする。他の、画素（行）は表示画素（行）５３とする（非画素５３のＥＬ素子１５には電流が流れ、ＥＬ素子１５が発光している）。
【００３９】
図１の画素構成の場合、図３（ａ）に示すように、電流プログラム時は、プログラム電流Ｉｗがソース信号線１８に流れる。この電流Ｉｗがトランジスタ１１ａを流れ、Ｉｗを流す電流が保持されるように、コンデンサ１９に電圧設定（プログラム）される。このとき、トランジスタ１１ｄはオープン状態（オフ状態）である。
【００４０】
次に、ＥＬ素子１５に電流を流す期間は図３（ｂ）のように、トランジスタ１１ｃ、１１ｂがオフし、トランジスタ１１ｄが動作する。つまり、ゲート信号線１７ａにオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、トランジスタ１１ｂ、１１ｃがオフする。一方、ゲート信号線１７ｂにオン電圧（Ｖｇｌ）が印加され、トランジスタ１１ｄがオンする。
【００４１】
このタイミングチャートを図４に図示する。なお、図４などにおいて、括弧内の添え字（たとえば、（１）など）は画素行の番号を示している。つまり、ゲート信号線１７ａ（１）とは、画素行（１）のゲート信号線１７ａを示している。また、図４の上段の＊Ｈとは、水平走査期間を示している。つまり、１Ｈとは第１番目の水平走査期間である。なお、以上の事項は、説明を容易にするためであって、限定（１Ｈの番号、１Ｈ周期、画素行番号の順番など）するものではない。
【００４２】
図４でわかるように、各選択された画素行（選択期間は、１Ｈとしている）において、ゲート信号線１７ａにオン電圧が印加されている時には、ゲート信号線１７ｂにはオフ電圧が印加されている。また、この期間は、ＥＬ素子１５には電流が流れていない（非点灯状態）。選択されていない画素行において、ゲート信号線１７ａにオフ電圧が印加され、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧が印加されている。また、この期間は、ＥＬ素子１５に電流が流れている（点灯状態）。
【００４３】
なお、トランジスタ１１ａのゲートとトランジスタ１１ｃのゲートは同一のゲート信号線１１ａに接続している。しかし、トランジスタ１１ａのゲートとトランジスタ１１ｃのゲートとを異なるゲート信号線１１に接続してもよい。１画素のゲート信号線は３本となる（図１の構成は２本である）。トランジスタ１１ｂのゲートのＯＮ／ＯＦＦタイミングとトランジスタ１１ｃのゲートのＯＮ／ＯＦＦタイミングを個別に制御することにより、トランジスタ１１ａのばらつきによるＥＬ素子１５の電流値バラツキをさらに低減することができる。
【００４４】
ゲート信号線１７ａとゲート信号線１７ｂとを共通にし、トランジスタ１１ｃと１１ｄが異なった導電型（ＮチャンネルとＰチャンネル）とすると、駆動回路の簡略化、ならびに画素の開口率を向上させることが出来る。
【００４５】
このように構成すれば本発明の動作タイミングとしては信号線からの書きこみ経路がオフになる。すなわち所定の電流が記憶される際に、電流の流れる経路に分岐があると正確な電流値がトランジスタ１１ａのソース（Ｓ）−ゲート（Ｇ）間容量（コンデンサ）に記憶されない。トランジスタ１１ｃとトランジスタ１１ｄを異なった導電形にすることにより、お互いの閾値を制御することによって走査線の切り替わりのタイミングで必ずトランジスタ１１ｃがオフしたのちに、トランジスタ１１ｄがオンすることが可能になる。
【００４６】
本特許の発明の目的は、トランジスタ特性のばらつきが表示に影響を与えない回路構成を提案するものであり、そのために４トランジスタ以上が必要である。これらのトランジスタ特性により、回路定数を決定する場合、４つのトランジスタの特性がそろわなければ、適切な回路定数を求めることが困難である。レーザー照射の長軸方向に対して、チャンネル方向が水平の場合と垂直の場合では、トランジスタ特性の閾値と移動度が異なって形成される。なお、どちらの場合もばらつきの程度は同じである。水平方向と、垂直方向では移動度、閾値のあたいの平均値が異なる。したがって、画素を構成するすべてのトランジスタのチャンネル方向は同一であるほうが望ましい。
【００４７】
ＥＬ素子１５に流す電流を設定する時、トランジスタ１１ａに流す信号電流をＩｗ、その結果トランジスタ１１ａに生ずるゲートーソース間電圧をＶｇｓとする。書き込み時はトランジスタ１１ｄによってトランジスタ１１ａのゲート・ドレイン間が短絡されているので、トランジスタ１１ａは飽和領域で動作する。よって、Ｉｗは、以下の式で与えられる。
【００４８】
Ｉｗ＝（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ１）² ・ μ１・Ｃｏｘ１・Ｗ１／Ｌ１／２… （１）
ここで、Ｃｏｘは単位面積当たりのゲート容量であり、Ｃｏｘ＝ε０・εｒ／ｄで与えられる。Ｖｔｈはトランジスタの閾値、μはキャリアの移動度、Ｗはチャンネル幅、Ｌはチャンネル長、ε０は真空の移動度、εｒはゲート絶縁膜の比誘電率を示し、ｄはゲート絶縁膜の厚みである。
【００４９】
ＥＬ素子１５に流れる電流をＩｄｄとすると、Ｉｄｄは、ＥＬ素子１５と直列に接続されるトランジスタ１ｂによって電流レベルが制御される。本発明では、そのゲートーソース間電圧が（１）式のＶｇｓに一致するので、トランジスタ１ｂが飽和領域で動作すると仮定すれば、以下の式が成り立つ。
【００５０】
Ｉｄｒｖ＝（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ２）² ・μ２・Ｃｏｘ２・Ｗ２／Ｌ２／２ … （２）
絶縁ゲート電界効果型の薄膜トランジスタ（トランジスタ）が飽和領域で動作するための条件は、Ｖｄｓをドレイン・ソース間電圧として、一般に以下の式で与えられる。
【００５１】
｜Ｖｄｓ｜＞｜Ｖｇｓ−Ｖｔｈ｜ … （３）
ここで、トランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｂは、小さな画素内部に近接して形成されるため、大略μ１＝μ２及びＣｏｘ１＝Ｃｏｘ２であり、特に工夫を凝らさない限り、Ｖｔｈ１＝Ｖｔｈ２と考えられる。すると、このとき（１）式及び（２）式から容易に以下の式が導かれる。
【００５２】
Ｉｄｒｖ／Ｉｗ＝（Ｗ２／Ｌ２）／（Ｗ１／Ｌ１） … （４）
ここで注意すべき点は、（１）式及び（２）式において、μ、Ｃｏｘ、Ｖｔｈの値自体は、画素毎、製品毎、あるいは製造ロット毎にばらつくのが普通であるが、（４）式はこれらのパラメータを含まないので、Ｉｄｒｖ／Ｉｗの値はこれらのばらつきに依存しないということである。
【００５３】
仮にＷ１＝Ｗ２、Ｌ１＝Ｌ２と設計すれば、Ｉｄｒｖ／Ｉｗ＝１、すなわちＩｗとＩｄｒｖが同一の値となる。すなわちトランジスタの特性ばらつきによらず、ＥＬ素子１５に流れる駆動電流Ｉｄｄは、正確に信号電流Ｉｗと同一になるので、結果としてＥＬ素子１５の発光輝度を正確に制御できる。
【００５４】
以上の様に、駆動用トランジスタ１１ａのＶｔｈ１と駆動用トランジスタ１１ｂのＶｔｈ２は基本的に同一である為、両トランジスタお互いにの共通電位にあるゲートに対してカットオフレベルの信号電圧が印加されると、トランジスタ１１ａ及びトランジスタ１１ｂ共に非導通状態になるはずである。ところが、実際には画素内でもパラメータのばらつきなどの要因により、Ｖｔｈ１よりもＶｔｈ２が低くなってしまうことがある。この時には、駆動用トランジスタ１１ｂにサブスレッショルドレベルのリーク電流が流れる為、ＥＬ素子１５は微発光を呈する。この微発光により画面のコントラストが低下し表示特性が損なわれる。
【００５５】
本発明では特に、駆動用トランジスタ１１ｂの閾電圧Ｖｔｈ２が画素内で対応する駆動用トランジスタ１１ａの閾電圧Ｖｔｈ１より低くならない様に設定している。例えば、トランジスタ１１ｂのゲート長Ｌ２をトランジスタ１１ａのゲート長Ｌ１よりも長くして、これらの薄膜トランジスタのプロセスパラメータが変動しても、Ｖｔｈ２がＶｔｈ１よりも低くならない様にする。これにより、微少な電流リークを抑制することが可能である。以上の事項は図１のトランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｄの関係にも適用される。
【００５６】
図２７に示すように、信号電流が流れる駆動用トランジスタ１１ａ、ＥＬ素子１５等からなる発光素子に流れる駆動電流を制御する駆動用トランジスタ１１ｂの他、ゲート信号線１７ａ１の制御によって画素回路とデータ線ｄａｔａとを接続もしくは遮断する取込用トランジスタ１１ｃ、ゲート信号線１７ａ２の制御によって書き込み期間中にトランジスタ１１ａのゲート・ドレインを短絡するスイッチ用トランジスタ１１ｄ、トランジスタ１１ａのゲート−ソース間電圧を書き込み終了後も保持するための容量Ｃ１９および発光素子としてのＥＬ素子１５などから構成される。
【００５７】
図２７でトランジスタ１１ｃ、１１ｄはＮチャンネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）、その他のトランジスタはＰチャンネルＭＯＳ（ＰＭＯＳ）で構成しているが、これは一例であって、必ずしもこの通りである必要はない。容量Ｃは、その一方の端子をトランジスタ１１ａのゲートに接続され、他方の端子はＶｄｄ（電源電位）に接続されているが、Ｖｄｄに限らず任意の一定電位でも良い。ＥＬ素子１５のカソード（陰極）は接地電位に接続されている。したがって、以上の事項は図１などにも適用されることは言うまでもない。
【００５８】
なお、図１などのＶｄｄ電圧はトランジスタ１１ｂのオフ電圧（トランジスタがＰチャンネル時）よりも低くすることが好ましい。具体的には、Ｖｇｈ（ゲートのオフ電圧）は少なくともＶｄｄ−０．５（Ｖ）よりの高くするべきである。これよりも低いとトランジスタのオフリークが発生し、レーザーアニ−ルのショットムラが目立つようになる。また、Ｖｄｄ＋４（Ｖ）よりも低くすべきである。あまりにも高いと逆にオフリーク量が増加する。
【００５９】
したがって、ゲートのオフ電圧（図１ではＶｇｈ、つまり、電源電圧に近い電圧側）は、電源電圧（図１ではＶｄｄ）は、よりも−０．５（Ｖ）以上＋４（Ｖ）以下とすべきである。さらに好ましくは、電源電圧（図１ではＶｄｄ）は、よりも０（Ｖ）以上＋２（Ｖ）以下とすべきである。つまり、ゲート信号線に印加するトランジスタのオフ電圧は、十分オフになるようにする。トランジスタがＮチャンネルの場合は、Ｖｇｌがオフ電圧となる。したがって、ＶｇｌはＧＮＤ電圧に対して−４（Ｖ）以上０．５（Ｖ）以下の範囲となるようにする。さらに好ましくは−２（Ｖ）以上０（Ｖ）以下の範囲することが好ましい。
【００６０】
以上の事項は、図１の電流プログラムの画素構成について述べたが、これに限定するものではなく、電圧プログラムの画素構成にも適用できることは言うまでもない。なお、電圧プログラムのＶｔオフセットキャンセルは、Ｒ、Ｇ、Ｂごとに個別に補償することが好ましい。
【００６１】
駆動用トランジスタ１１ｂは、コンデンサ１９に保持された電圧レベルをゲートに受け入れそれに応じた電流レベルを有する駆動電流はチャネルを介してＥＬ素子１５に流す。トランジスタトランジスタ１１ａのゲートとトランジスタトランジスタ１１ｂのゲートとが直接に接続されてカレントミラー回路を構成し、信号電流Ｉｗの電流レベルと駆動電流の電流レベルとが比例関係となる様にしている。
【００６２】
トランジスタ１１ｂは飽和領域で動作し、そのゲートに印加された電圧レベルと閾電圧との差に応じた駆動電流をＥＬ素子１５に流す。
【００６３】
トランジスタ１１ｂは、その閾電圧が画素内で対応するランジスタ１１ａの閾電圧より低くならない様に設定されている。具体的には、トランジスタ１１ｂは、そのゲート長がトランジスタ１１ａのゲート長より短くならない様に設定されている。あるいは、トランジスタ１１ｂは、そのゲート絶縁膜が画素内で対応するトランジスタ１１ａのゲート絶縁膜より薄くならないように設定しても良い。
【００６４】
あるいは、トランジスタ１１ｂは、そのチャネルに注入される不純物濃度を調整して、閾電圧が画素内で対応するトランジスタ１１ａの閾電圧より低くならない様に設定してもよい。仮に、トランジスタ１１ａとトランジスタ１１ｂの閾電圧が同一となる様に設定した場合、共通接続されたトランジスタのゲートにカットオフレベルの信号電圧が印加されると、トランジスタ１１ａ及びトランジスタ１１ｂは両方共オフ状態になるはずである。ところが、実際には画素内にも僅かながらプロセスパラメータのばらつきがあり、トランジスタ１１ａの閾電圧よりトランジスタ１１ｂの閾電圧が低くなる場合がある。
【００６５】
この時には、カットオフレベル以下の信号電圧でもサブスレッショルドレベルの微弱電流が駆動用トランジスタ１１ｂに流れる為、ＥＬ素子１５は微発光し画面のコントラスト低下が現れる。そこで、トランジスタ１１ｂのゲート長をトランジスタ１１ａのゲート長よりも長くしている。これにより、トランジスタ１１のプロセスパラメータが画素内で変動しても、トランジスタ１１ｂの閾電圧がトランジスタ１１ａの閾電圧よりも低くならない様にする。
【００６６】
ゲート長Ｌが比較的短い短チャネル効果領域Ａでは、ゲート長Ｌの増加に伴いＶｔｈが上昇する。一方、ゲート長Ｌが比較的大きな抑制領域Ｂではゲート長Ｌに関わらずＶｔｈはほぼ一定である。この特性を利用して、トランジスタ１１ｂのゲート長をトランジスタ１１ａのゲート長よりも長くしている。例えば、トランジスタ１１ａのゲート長が７μｍの場合、トランジスタ１１ｂのゲート長を１０μｍ程度にする。
【００６７】
トランジスタ１１ａのゲート長が短チャネル効果領域Ａに属する一方、トランジスタ１１ｂのゲート長が抑制領域Ｂに属する様にしても良い。これにより、トランジスタ１１ｂにおける短チャネル効果を抑制することができるとともに、プロセスパラメータの変動による閾電圧低減を抑制可能である。以上により、トランジスタ１１ｂに流れるサブスレッショルドレベルのリーク電流を抑制してＥＬ素子１５の微発光を抑え、コントラスト改善に寄与可能である。
【００６８】
このようにして作製した図１、図２、図２７などで説明したＥＬ表示素子１５に直流電圧を印加し、１０mA/cm²の一定電流密度で連続駆動させた。ＥＬ構造体は、７．０V 、２００cd/cm²の緑色（発光極大波長λmax ＝４６０nm）の発光が確認できた。青色発光部は、輝度１００cd／cm² で、色座標がｘ＝０．１２９、ｙ＝０．１０５、緑色発光部は、輝度２００cd／cm² で、色座標がｘ＝０．３４０、ｙ＝０．６２５、赤色発光部は、輝度１００cd／cm² で、色座標がｘ＝０．６４９、ｙ＝０．３３８の発光色が得られた。
【００６９】
フルカラー有機ＥＬ表示パネルでは、開口率の向上が重要な開発課題になる。開口率を高めると光の利用効率が上がり、高輝度化や長寿命化につながるためである。開口率を高めるためには、有機ＥＬ層からの光を遮るトランジスタの面積を小さくすればよい。低温多結晶Ｓｉ−トランジスタはアモルファスシリコンに比較して１０−１００倍の性能を持ち、電流の供給能力が高いため、トランジスタの大きさを非常に小さくできる。したがって、有機ＥＬ表示パネルでは、画素トランジスタ、周辺駆動回路を低温ポリシリコン技術、高温ポリシリコン技術で作製することが好ましい。もちろん、アモルファスシリコン技術で形成してもよいが画素開口率はかなり小さくなってしまう。
【００７０】
ゲートドライバ回路１２あるいはソースドライバ回路１４などの駆動回路をガラス基板７１上に形成することにより、電流駆動の有機ＥＬ表示パネルで特に問題になる抵抗を下げることができる。ＴＣＰの接続抵抗がなくなるうえに、ＴＣＰ接続の場合に比べて電極からの引き出し線が２〜３ｍｍ短くなり配線抵抗が小さくなる。さらに、ＴＣＰ接続のための工程がなくなる、材料コストが下がるという利点があるとする。
【００７１】
次に、本発明のＥＬ表示パネルあるいはＥＬ表示装置について説明をする。図６はＥＬ表示装置の回路を中心とした説明図である。画素１６がマトリックス状に配置または形成されている。各画素１６には各画素の電流プログラムを行う電流を出力するソースドライバ回路１４が接続されている。ソースドライバ回路１４の出力段は映像信号のビット数に対応したカレントミラー回路が形成されている（後に説明する）。たとえば、６４階調であれば、６３個のカレントミラー回路が各ソース信号線に形成され、これらのカレントミラー回路の個数を選択することにより所望の電流をソース信号線１８に印加できるように構成されている。
【００７２】
なお、１つのカレントミラー回路の最小出力電流は１０ｎＡ以上５０ｎＡにしている。特にカレントミラー回路の最小出力電流は１５ｎＡ以上３５ｎＡにすることがよい。ドライバＩＣ１４内のカレントミラー回路を構成するトランジスタの精度を確保するためである。
【００７３】
また、ソース信号線１８の電荷を強制的に放出または充電するプリチャージあるいはディスチャージ回路を内蔵する。ソース信号線１８の電荷を強制的に放出または充電するプリチャージあるいはディスチャージ回路の電圧（電流）出力値は、Ｒ、Ｇ、Ｂで独立に設定できるように構成することが好ましい。ＥＬ素子１５の閾値がＲＧＢでことなるからである。
【００７４】
以上に説明した画素構成、アレイ構成、パネル構成などは、以下に説明する構成、方法、装置に適用されることは言うまでもない。また、以下に説明する構成、方法、装置は、すでに説明した画素構成、アレイ構成、パネル構成などが適用されることは言うまでもない。
【００７５】
ゲートドライバ１２はゲート信号線１７ａ用のシフトレジスタ回路６１ａと、ゲート信号線１７ｂ用のシフトレジスタ回路６１ｂとを内蔵する。各シフトレジスタ回路６１は正相と負相のクロック信号（ＣＬＫｘＰ、ＣＬＫｘＮ）、スタートパルス（ＳＴｘ）で制御される。その他、ゲート信号線の出力、非出力を制御するイネーブル（ＥＮＡＢＬ）信号、シフト方向を上下逆転するアップダウン（ＵＰＤＷＭ）信号を付加することが好ましい。他に、スタートパルスがシフトレジスタにシフトされ、そして出力されていることを確認する出力端子などを設けることが好ましい。なお、シフトレジスタのシフトタイミングはコントロールＩＣ８１からの制御信号で制御される。また、外部データのレベルシフトを行うレベルシフト回路を内蔵する。また、検査回路を内蔵する。
【００７６】
図８は本発明の表示装置の信号、電圧の供給の構成図あるいは表示装置の構成図である。コンとロールＩＣ８１からソースドライバ回路１４ａに供給する信号（電源配線、データ配線など）はフレキシブル基板８４を介して供給する。
【００７７】
図８ではゲートドライバ１２の制御信号はコントロールＩＣで発生させ、ソースドライバ１４でいったん、レベルシフトを行った後、ゲートドライバ１２に印加している。ソースドライバ１４の駆動電圧は４〜８（Ｖ）であるから、コントロールＩＣ８１から出力された３．３（Ｖ）振幅の制御信号を、ゲートドライバ１２が受け取れる５（Ｖ）振幅に変換することができる。
【００７８】
以下、図１の画素構成について、その駆動方法について説明をする。図１に示すように、ゲート信号線１７ａは行選択期間に導通状態（ここでは図１のトランジスタ１１がｐチャネルトランジスタであるためローレベルで導通となる）となり、ゲート信号線１７ｂは非選択期間時に導通状態とする。
【００７９】
ソース信号線１８には寄生容量（図示せず）が存在する。寄生容量は、ソース信号線１８とゲート信号線１７とのクロス部の容量、トランジスタ１１ｂ、１１ｃのチャンネル容量などにより発生する。
【００８０】
ソース信号線１８の電流値変化に要する時間ｔは浮遊容量の大きさをＣ、ソース信号線の電圧をＶ、ソース信号線に流れる電流をＩとするとｔ＝Ｃ・Ｖ／Ｉであるため電流値を１０倍大きくできることは電流値変化に要する時間が１０分の１近くまで短くできる。またはソース容量が１０倍になっても所定の電流値に変化できるということを示す。従って、短い水平走査期間内に所定の電流値を書きこむためには電流値を増加させることが有効である。
【００８１】
入力電流を１０倍にすると出力電流も１０倍となり、ＥＬの輝度が１０倍となるため所定の輝度を得るために、図１のトランジスタ１７ｄの導通期間を従来の１０分の１とし、発光期間を１０分の１とすることで、所定輝度を表示するようにした。
【００８２】
つまり、ソース信号線１８の寄生容量の充放電を十分に行い、所定の電流値を画素１６のトランジスタ１１ａにプログラムを行うためには、ソースドライバ１４から比較的大きな電流を出力する必要がある。しかし、このように大きな電流をソース信号線１８に流すとこの電流値が画素にプログラムされてしまい、所定の電流に対し大きな電流がＥＬ素子１５に流れる。たとえば、１０倍の電流でプログラムすれば、当然、１０倍の電流がＥＬ素子１５に流れ、ＥＬ素子１５は１０倍の輝度で発光する。所定の発光輝度にするためには、ＥＬ素子１５に流れる時間を１／１０にすればよい。このように駆動することにより、ソース信号線１８の寄生容量を十分に充放電できるし、所定の発光輝度を得ることができる。
【００８３】
なお、１０倍の電流値を画素のトランジスタ１１ａ（正確にはコンデンサ１９の端子電圧を設定している）に書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／１０にするとしたがこれは一例である。場合によっては、１０倍の電流値を画素のトランジスタ１１ａに書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／５にしてもよい。逆に１０倍の電流値を画素のトランジスタ１１ａに書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／２倍にする場合もあるであろう。
【００８４】
本発明は、画素への書き込み電流を所定値以外の値にし、ＥＬ素子１５に流れる電流を間欠状態にして駆動することに特徴がある。本明細書では説明を容易にするため、Ｎ倍の電流値を画素のトランジスタ１１に書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／Ｎ倍にするとして説明する。しかし、これに限定するものではなく、Ｎ１倍の電流値を画素のトランジスタ１１に書き込み、ＥＬ素子１５のオン時間を１／Ｎ２倍（Ｎ１とＮ２とは異なる）でもよいことは言うまでもない。なお、間欠する間隔は等間隔に限定するものではない。たとえば、ランダムでもよい（全体として、表示期間もしくは非表示期間が所定値（一定割合）となればよい）。また、ＲＧＢで異なっていてもよい。つまり、白（ホワイト）バランスが最適になるように、Ｒ、Ｇ、Ｂ表示期間もしくは非表示期間が所定値（一定割合）となるように調整（設定）すればよい。
【００８５】
また、説明を容易にするため、１／Ｎを１Ｆ（１フィールドまたは１フレーム）を基準にしてこの１Ｆを１／Ｎにするとして説明する。しかし、１画素行が選択され、電流値がプログラムされる時間（通常、１水平走査期間（１Ｈ））があるし、また、走査状態によっては誤差も生じる。したがって、以上の説明はあくまでも説明を容易にするための便宜状の問題だけであり、これに限定するものではない。
【００８６】
有機（無機）ＥＬ表示装置は、ＣＲＴのように電子銃で線表示の集合として画像を表示するディスプレイとは表示方法が基本的に異なる点にも課題がある。つまり、ＥＬ表示装置では、１Ｆ（１フィールドあるいは１フレーム）の期間の間は、画素に書き込んだ電流（電圧）を保持する。そのため、動画表示を行うと表示画像の輪郭ぼけが発生するという課題が発生する。
【００８７】
本発明では、１Ｆ／Ｎの期間の間だけ、ＥＬ素子１５に電流を流し、他の期間（１Ｆ（Ｎ−１）／Ｎ）は電流を流さない。この駆動方式を実施し画面の一点を観測した場合を考える。この表示状態では１Ｆごとに画像データ表示、黒表示（非点灯）が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表示（間欠表示）状態となる。動画データ表示を、この間欠表示状態でみると画像の輪郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現できる。つまり、ＣＲＴに近い動画表示を実現することができる。また、間欠表示を実現するが、回路のメインクロックは従来と変わらない。したがって、回路の消費電力が増加することもない。
【００８８】
液晶表示パネルの場合は、光変調をする画像データ（電圧）は液晶層に保持される。したがって、黒挿入表示を実施しようとすると液晶層に印加しているデータを書き換える必要がある。そのため、ソースドライバＩＣ１４の動作クロックを高くし、画像データを黒表示データとを交互にソース信号線１８に印加する必要がある。したがって、黒挿入（黒表示などの間欠表示）を実現しょうとすると回路のメインクロックをあげる必要がある。また、時間軸伸張を実施するための画像メモリも必要になる。
【００８９】
図１、図２、図２７などに示す本発明のＥＬ表示パネルの画素構成では、画像データはコンデンサ１９に保持されている。このコンデンサ１９の端子電圧に対応する電流をＥＬ素子１５に流す。したがって、画像データは液晶表示パネルのように光変調層に保持されているのではない。
【００９０】
本発明はスイッチングのトランジスタ１１ｄ、あるいはトランジスタ１１ｅなどをオンオフさせるだけでＥＬ素子１５に流す電流を制御する。つまり、ＥＬ素子１５に流れる電流Ｉｗをオフしても、画像データはそのままコンデンサ１９の保持されている。したがって、次のタイミングでスイッチング素子１１ｄなどをオンさせ、ＥＬ素子１５に電流を流せば、その流れる電流は前に流れていた電流値と同一である。本発明では黒挿入（黒表示などの間欠表示）を実現しょうとすると際においても回路のメインクロックをあげる必要がない。また、時間軸伸張を実施する必要もないための画像メモリも不要である。また、有機ＥＬ素子１５は電流を印加してから発光するまでの時間が短く高速応答である。そのため、動画表示に適し、さらに間欠表示を実施することのより従来のデータ保持型の表示パネル（液晶表示パネル、ＥＬ表示パネルなど）の問題である動画表示の問題を解決できる。
【００９１】
さらに、大型の表示装置でソース容量が大きくなる場合はソース電流を１０倍以上にしてやればよい。一般にソース電流値をＮ倍にした場合、ゲート信号線１７ｂ（トランジスタ１１ｄ）の導通期間を１Ｆ／Ｎとすればよい。これによりテレビ、モニター用の表示装置などにも適用が可能である。
【００９２】
以下、図面を参照しながら、本発明の駆動方法についてさらに詳しく説明をする。ソース信号線１８の寄生容量は、隣接したソース信号線１８間の結合容量、ソースドライブＩＣ（回路）１４のバッファ出力容量、ゲート信号線１７とソース信号線１８とのクロス容量などにより発生する。この寄生容量は通常１０ｐＦ以上となる。電圧駆動の場合は、ドライバＩＣ１４からは低インピーダンスで電圧がソース信号線１８に印加されるため、寄生容量が多少大きくとも駆動では問題とならない。
【００９３】
しかし、電流駆動では特に黒レベルの画像表示では５ｎＡ以下の微小電流で画素のコンデンサ１９をプログラムする必要がある。したがって、寄生容量が所定値以上の大きさで発生すると、１画素行にプログラムする時間（通常、１Ｈ以内、ただし、２画素行を同時に書き込む場合もあるので１Ｈ以内に限定されるものではない。）内に寄生容量を充放電することができない。１Ｈ期間で充放電できなれば、画素への書き込み不足となり、解像度がでない。
【００９４】
図１の画素構成の場合、図３（ａ）に示すように、電流プログラム時は、プログラム電流Ｉｗがソース信号線１８に流れる。この電流Ｉｗがトランジスタ１１ａを流れ、Ｉｗを流す電流が保持されるように、コンデンサ１９に電圧設定（プログラム）される。このとき、トランジスタ１１ｄはオープン状態（オフ状態）である。
【００９５】
次に、ＥＬ素子１５に電流を流す期間は図３（ｂ）のように、トランジスタ１１ｃ、１１ｂがオフし、トランジスタ１１ｄが動作する。つまり、ゲート信号線１７ａにオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、トランジスタ１１ｂ、１１ｃがオフする。一方、ゲート信号線１７ｂにオン電圧（Ｖｇｌ）が印加され、トランジスタ１１ｄがオンする。
【００９６】
今、電流Ｉ１が本来流す電流（所定値）のＮ倍であるとすると、図３（ｂ）のＥＬ素子１５に流れる電流もＩｗとなる。したがって、所定値の１０倍の輝度でＥＬ素子１５は発光する。つまり、図１２に図示するように、倍率Ｎを高くするほど、表示パネルの表示輝度Ｂも高くなる。したがって、倍率と輝度とは比例関係となる。逆には、１／Ｎと駆動することにより、輝度と倍率とは反比例の関係となる。
【００９７】
そこで、トランジスタ１１ｄを本来オンする時間（約１Ｆ）の１／Ｎの期間だけオンさせ、他の期間（Ｎ−１）／Ｎ期間はオフさせれば、１Ｆ全体の平均輝度は所定の輝度となる。この表示状態は、ＣＲＴが電子銃で画面を走査しているのと近似する。異なる点は、画像を表示している範囲が画面全体の１／Ｎ（全画面を１とする）が点灯している点である（ＣＲＴでは、点灯している範囲は１画素行（厳密には１画素である）。
【００９８】
本発明では、この１Ｆ／Ｎの画像表示領域５３が図１３（ｂ）に示すように画面５０の上から下に移動する。本発明では、１Ｆ／Ｎの期間の間だけ、ＥＬ素子１５に電流が流れ、他の期間（１Ｆ・（Ｎ−１）／Ｎ）は電流を流れない。したがって、各画素は間欠表示となる。しかし、人間の目には残像により画像が保持された状態となるので、全画面が均一に表示されているように見える。
【００９９】
なお、図１３に図示するように、書き込み画素行５１ａは非点灯表示５２ａとする。しかし、これは、図１、図２などの画素構成の場合である。図２７などで図示するカレントミラーの画素構成では、書き込み画素行５１ａは点灯状態としてもよい。しかし、本明細書では、説明を容易にするため、主として、図１の画素構成を例示して説明をする。また、図１３、図１６などの所定駆動電流Ｉｗよりも大きい電流でプログラムし、間欠駆動する駆動方法をＮ倍パルス駆動と呼ぶ。
【０１００】
この表示状態では１Ｆごとに画像データ表示、黒表示（非点灯）が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表示（間欠表示）状態となる。液晶表示パネル（本発明以外のＥＬ表示パネル）では、１Ｆの期間、画素にデータが保持されているため、動画表示の場合は画像データが変化してもその変化に追従することができず、動画ボケとなっていた（画像の輪郭ボケ）。しかし、本発明では画像を間欠表示するため、画像の輪郭ぼけがなくなり良好な表示状態を実現できる。つまり、ＣＲＴに近い動画表示を実現することができる。
【０１０１】
このタイミングチャートを図１４に図示する。なお、本発明などにおいて、特に断りがない時の画素構成は図１であるとする。図１４でわかるように、各選択された画素行（選択期間は、１Ｈとしている）において、ゲート信号線１７ａにオン電圧（Ｖｇｌ）が印加されている時（図１４（ａ）を参照）には、ゲート信号線１７ｂにはオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加されている（図１４（ｂ）を参照）。また、この期間は、ＥＬ素子１５には電流が流れていない（非点灯状態）。選択されていない画素行において、ゲート信号線１７ａにオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加されている。また、この期間は、ＥＬ素子１５に電流が流れている（点灯状態）。また、点灯状態では、ＥＬ素子１５は所定のＮ倍の輝度（Ｎ・Ｂ）で点灯し、その点灯期間は１Ｆ／Ｎである。したがって、１Ｆを平均した表示パネルの表示輝度は、（Ｎ・Ｂ）×（１／Ｎ）＝Ｂ（所定輝度）となる。
【０１０２】
図１５は、図１４の動作を各画素行に適用した実施例である。ゲート信号線１７に印加する電圧波形を示している。電圧波形はオフ電圧をＶｇｈ（Ｈレベル）とし、オン電圧をＶｇｌ（Ｌレベル）としている。（１）（２）などの添え字は選択している画素行番号を示している。
【０１０３】
図１５において、ゲート信号線１７ａ（１）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このプログラム電流は所定値のＮ倍（説明を容易にするため、Ｎ＝１０として説明する。もちろん、所定値とは画像を表示するデータ電流であるから、白ラスター表示などでない限り固定値ではない。）である。したがって、コンデンサ１９には１０倍に電流がトランジスタ１１ａに流れるようにプログラムされる。画素行（１）が選択されている時は、図１の画素構成ではゲート信号線１７ｂ（１）はオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ＥＬ素子１５には電流が流れない。
【０１０４】
１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（２）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このプログラム電流は所定値のＮ倍（説明を容易にするため、Ｎ＝１０として説明する）である。したがって、コンデンサ１９には１０倍に電流がトランジスタ１１ａに流れるようにプログラムされる。画素行（２）が選択されている時は、図１の画素構成ではゲート信号線１７ｂ（２）はオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ＥＬ素子１５には電流が流れない。しかし、先の画素行（１）のゲート信号線１７ａ（１）にはオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ゲート信号線１７ｂ（１）にはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加されるため、点灯状態となっている。
【０１０５】
次の１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（３）が選択され、ゲート信号線１７ｂ（３）はオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、画素行（３）のＥＬ素子１５には電流が流れない。しかし、先の画素行（１）（２）のゲート信号線１７ａ（１）（２）にはオフ電圧（Ｖｇｈ）が印加され、ゲート信号線１７ｂ（１）（２）にはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加されるため、点灯状態となっている。
【０１０６】
以上の動作を１Ｈの同期信号に同期して画像を表示していく。しかし、図１５の駆動方式では、ＥＬ素子１５には１０倍の電流が流れる。したがって、表示画面５０は約１０倍の輝度で表示される。もちろん、この状態で所定の輝度表示を行うためには、プログラム電流を１／１０にしておけばよいことは言うまでもない。しかし、１／１０の電流であれば寄生容量などにより書き込み不足が発生するため、高い電流でプログラムし、黒画面５２挿入により所定の輝度を得るのは本発明の基本的な主旨である。
【０１０７】
なお、本発明の駆動方法において、所定電流よりも高い電流がＥＬ素子１５に流れるようにし、ソース信号線１８の寄生容量を十分に充放電するという概念である。つまり、ＥＬ素子１５にＮ倍の電流を流さなくともよい。たとえば、ＥＬ素子１５に並列に電流経路を形成し（ダミーのＥＬ素子を形成し、このＥＬ素子は遮光膜を形成して発光させないなど）、ダミーＥＬ素子とＥＬ素子１５に分流して電流を流しても良い。たとえば、信号電流が０．２μＡのとき、プログラム電流を２．２μＡとして、トランジスタ１１ａには２．２μＡを流す。この電流のうち、信号電流０．２μＡをＥＬ素子１５に流して、２μＡをダミーのＥＬ素子に流すなどの方式が例示される。
【０１０８】
以上のように構成することにより、ソース信号線１８に流す電流をＮ倍に増加させることにより、駆動トランジスタ１１ａにＮ倍の電流が流れるようにプログラムすることができ、かつ、電流ＥＬ素子１５には、Ｎ倍よりは十分小さい電流をながることができることになる。以上の方法では、図５に図示するように、非点灯領域５２を設けることなく、全表示領域５０を画像表示領域５３とすることができる。
【０１０９】
図１３（ａ）は表示画像５０への書き込み状態を図示している。図１３（ａ）において、５１ａは書き込み画素行である。ソースドライバＩＣ１４から各ソース信号線１８にプログラム電流が供給される。なお、図１３などでは１Ｈ期間に書き込む画素行は１行である。しかし、何ら１Ｈに限定するのものではなく、０．５Ｈ期間でも、２Ｈ期間でもよい。また、ソース信号線１８にプログラム電流を書き込むとしたが、本発明は電流プログラム方式に限定するものではなく、ソース信号線１８に書き込まれるのは電圧である電圧プログラム方式でもよい。
【０１１０】
図１３（ａ）において、ゲート信号線１７ａが選択されるとソース信号線１８に流れる電流がトランジスタ１１ａにプログラムされる。この時、ゲート信号線１７ｂはオフ電圧が印加されＥＬ素子１５には電流が流れない。これは、ＥＬ素子１５側にトランジスタ１１ｄがオン状態であると、ソース信号線１８からＥＬ素子１５の容量成分が見え、この容量に影響されてコンデンサ１９に十分に正確な電流プログラムができなくなるためである。したがって、図１の構成を例にすれば、図１３（ｂ）で示すように電流を書き込まれている画素行は非点灯領域５２となる。
【０１１１】
今、Ｎ（ここでは、先に述べたようにＮ＝１０とする）倍の電流でプログラムしたとすれば、画面の輝度は１０倍になる。したがって、表示領域５０の９０％の範囲を非点灯領域５２とすればよい。したがって、画像表示領域の水平走査線がＱＣＩＦの２２０本（Ｓ＝２２０）とすれば、２２本と表示領域５３とし、２２０−２２＝１９８本を非表示領域５２とすればよい。一般的に述べれば、水平走査線（画素行数）をＳとすれば、Ｓ／Ｎの領域を表示領域５３とし、この表示領域５３をＮ倍の輝度で発光させる。そして、この表示領域５３を画面の上下方向に走査する。したがって、Ｓ（Ｎ−１）／Ｎの領域は非点灯領域５２とする。この非点灯領域は黒表示（非発光）である。また、この非発光部５２はトランジスタ１１ｄをオフさせることにより実現する。なお、Ｎ倍の輝度で点灯させるとしたが、当然のことながら明るさ調整、ガンマ調整によりＮ倍の値と調整することは言うまでもない。
【０１１２】
また、先の実施例で、１０倍の電流でプログラムしたとすれば、画面の輝度は１０倍になり、表示領域５０の９０％の範囲を非点灯領域５２とすればよいとした。しかし、これは、ＲＧＢの画素を共通に非点灯領域５２とすることに限定するものではない。例えば、Ｒの画素は、１／８を非点灯領域５２とし、Ｇの画素は、１／６を非点灯領域５２とし、Ｂの画素は、１／１０を非点灯領域５２と、それぞれの色により変化させてもよい。また、ＲＧＢの色で個別に非点灯領域５２（あるいは点灯領域５３）を調整できるようにしてもよい。これらを実現するためには、Ｒ、Ｇ、Ｂで個別のゲート信号線１７ｂが必要になる。しかし、以上のＲＧＢの個別調整を可能にすることにより、ホワイトバランスを調整することが可能になり、各階調において色のバランス調整が容易になる。
【０１１３】
図１３（ｂ）に図示するように、書き込み画素行５１ａを含む画素行が非点灯領域５２とし、書き込み画素行５１ａよりも上画面のＳ／Ｎ（時間的には１Ｆ／Ｎ）の範囲を表示領域５３とする（書き込み走査が画面の上から下方向の場合、画面を下から上に走査する場合は、その逆となる）。画像表示状態は、表示領域５３が帯状になって、画面の上から下に移動する。
【０１１４】
図１３の表示では、１つの表示領域５３が画面の上から下方向に移動する。フレームレートが低いと、表示領域５３が移動するのが視覚的に認識される。特に、まぶたを閉じた時、あるいは顔を上下に移動させた時などに認識されやすくなる。
【０１１５】
この課題に対しては、図１６に図示するように、表示領域５３を複数に分割するとよい。この分割された総和がＳ（Ｎ−１）／Ｎの面積となれば、図１３の明るさと同等になる。なお、分割された表示領域５３は等しく（等分に）する必要はない。また、分割された非表示領域５２も等しくする必要はない。
【０１１６】
以上のように、表示領域５３を複数に分割することにより画面のちらつきは減少する。したがって、フリッカの発生はなく、良好な画像表示を実現できる。なお、分割はもっと細かくしてもよい。しかし、分割すればするほど動画表示性能は低下する。
【０１１７】
図１７はゲート信号線１７の電圧波形およびＥＬの発光輝度を図示している。図１７デ明らかなように、ゲート信号線１７ｂをＶｇｌにする期間（１Ｆ／Ｎ）を複数に分割（分割数Ｋ）している。つまり、Ｖｇｌにする期間は１Ｆ／（Ｋ／Ｎ）の期間をＫ回実施する。このように制御すれば、フリッカの発生を抑制でき、低フレームレートの画像表示を実現できる。また、この画像の分割数も可変できるように構成することが好ましい。たとえば、ユーザーが明るさ調整スイッチを押すことにより、あるいは明るさ調整ボリウムを回すことにより、この変化を検出してＫの値を変更してもよい。また、ユーザーが輝度を調整するように構成してもよい。表示する画像の内容、データにより手動で、あるいは自動的に変化させるように構成してもよい。
【０１１８】
なお、図１７などにおいて、ゲート信号線１７ｂをＶｇｌにする期間（１Ｆ／Ｎ）を複数に分割（分割数Ｋ）し、Ｖｇｌにする期間は１Ｆ／（Ｋ／Ｎ）の期間をＫ回実施するとしたがこれ限定するものではない。１Ｆ／（Ｋ／Ｎ）の期間をＬ（Ｌ≠Ｋ）回実施してもよい。つまり、本発明は、ＥＬ素子１５に流す期間（時間）を制御することにより画像５０を表示するものである。したがって、１Ｆ／（Ｋ／Ｎ）の期間をＬ（Ｌ≠Ｋ）回実施することは本発明の技術的思想に含まれる。また、Ｌの値を変化させることにより、画像５０の輝度をデジタル的に変更することができる。たとえば、Ｌ＝２とＬ＝３では５０％の輝度（コントラスト）変化となる。また、画像の表示領域５３を分割する時、ゲート信号線１７ｂをＶｇｌにする期間は同一期間に限定するものではない。
【０１１９】
以上の実施例は、ＥＬ素子１５に流れる電流を遮断し、また、ＥＬ素子に流れる電流を接続することにより、表示画面５０をオンオフ（点灯、非点灯）するものであった。つまり、コンデンサ１９に保持された電荷によりトランジスタ１１ａに複数回、略同一電流を流すものである。本発明はこれに限定するものではない。たとえば、コンデンサ１９に保持された電荷を充放電させることにより、表示画面５０をオンオフ（点灯、非点灯）する方式でもよい。
【０１２０】
図１８は図１６の画像表示状態を実現するための、ゲート信号線１７に印加する電圧波形である。図１８と図１５の差異は、ゲート信号線１７ｂの動作である。ゲート信号線１７ｂは画面を分割する個数に対応して、その個数分だけオンオフ（ＶｇｌとＶｇｈ）動作する。他の点は図１５と同一であるので説明を省略する。
【０１２１】
ＥＬ表示装置では黒表示は完全に非点灯であるから、液晶表示パネルを間欠表示した場合のように、コントラスト低下もない。また、図１の構成においては、トランジスタ１１ｄをオンオフ操作するだけで、図２７の構成においては、トランジスタ素子１１ｅをオンオフ操作するだけで、間欠表示を実現することができる。これは、コンデンサ１９に画像データがメモリ（アナログ値であるから階調数は無限大）されているためである。つまり、各画素１６に、画像データは１Ｆの期間中は保持されている。この保持されている画像データに相当する電流をＥＬ素子１５に流すか否かをトランジスタ１１ｄ、１１ｅの制御により実現しているのである。
【０１２２】
コンデンサ１９の端子電圧を維持することは重要である。１フィールド（フレーム）期間でコンデンサ１９の端子電圧が変化（充放電）すると、画面輝度が変化し、フレームレートが低下した時にちらつき（フリッカなど）が発生するからである。トランジスタ１１ａが１フレーム（１フィールド）期間でＥＬ素子１５に流す電流は、少なくとも６５％以下に低下しないようにする必要がある。この６５％とは、画素１６に書き込み、ＥＬ素子１５に流す電流の最初が１００％とした時、次のフレーム（フィールド）で前記画素１６に書き込む直前のＥＬ素子１５に流す電流が６５％以上とすることである。
【０１２３】
図１の画素構成では、間欠表示を実現する場合としない場合では、１画素を構成するトランジスタ１１の個数に変化はない。つまり、画素構成はそのままで、ソース信号線１８の寄生容量の影響と除去し、良好な電流プログラムを実現している。その上、ＣＲＴに近い動画表示を実現しているのである。
【０１２４】
また、ゲートドライバ回路１２の動作クロックはソースドライバ回路１４の動作クロックに比較して十分に遅いため、回路のメインクロックが高くなるということはない。また、Ｎの値の変更も容易である。
【０１２５】
なお、画像表示方向（画像書き込み方向）は、１フィールド（１フレーム）目では画面の上から下方向とし、つぎの第２フィールド（フレーム）目では画面の下から上方向としてもよい。つまり、上から下方向と、下から上方向とを交互にくりかえす。
【０１２６】
さらに、１フィールド（１フレーム）目では画面の上から下方向とし、いったん、全画面を黒表示（非表示）とした後、つぎの第２フィールド（フレーム）目では画面の下から上方向としてもよい。また、いったん、全画面を黒表示（非表示）としてもよい。
【０１２７】
なお、以上の駆動方法の説明では、画面の書き込み方法を画面の上から下あるいは下から上としたが、これに限定するものではない。画面の書き込み方向は絶えず、画面の上から下あるいは下から上と固定し、非表示領域５２の動作方向を１フィールド目では画面の上から下方向とし、つぎの第２フィールド目では画面の下から上方向としてもよい。以上の事項は他の本発明の実施例でも同様である。
【０１２８】
非表示領域５２は完全に非点灯状態である必要はない。微弱な発光あるいはうっすらとした画像表示があっても実用上は問題ない。つまり、画像表示領域５３よりも表示輝度が低い領域と解釈するべきである。また、非表示領域５２とは、Ｒ、Ｇ、Ｂ画像表示のうち、１色または２色のみが非表示状態という場合も含まれる。
【０１２９】
基本的には表示領域５３の輝度（明るさ）が所定値に維持される場合、表示領域５３の面積が広くなるほど、画面５０の輝度は高くなる。たとえば、表示領域５３の輝度が１００（ｎｔ）の場合、表示領域５３が全画面５０に占める割合が１０％から２０％にすれば、画面の輝度は２倍となる。したがって、全画面５０に占める表示領域５３の面積を変化させることにより、画面の表示輝度を変化することができる。
【０１３０】
表示領域５３の面積はシフトレジスタ６１へのデータパルス（ＳＴ２）を制御することにより、任意に設定できる。また、データパルスの入力タイミング、周期を変化させることにより、図１６の表示状態と図１３の表示状態とを切り替えることができる。１Ｆ周期でのデータパルス数を多くすれば、画面５０は明るくなり、少なくすれば、画面５０は暗くなる。また、連続してデータパルスを印加すれば図１３の表示状態となり、間欠にデータパルスを入力すれば図１６の表示状態となる。
【０１３１】
図１９（ａ）は図１３のように表示領域５３が連続している場合の明るさ調整方式である。図１９（ａ１）の画面５０の表示輝度が最も明るい。図１９（ａ２）の画面５０の表示輝度が次に明るく、図１９（ａ３）の画面５０の表示輝度が最も暗い。図１９（ａ１）から図１９（ａ３）への変化（あるいはその逆）は、先にも記載したようにゲートドライバ回路１２のシフトレジスタ回路６１などの制御により、容易に実現できる。この際、図１のＶｄｄ電圧は変化させる必要がない。つまり、電源電圧を変化させずに表示画面５０の輝度変化を実施できる。また、図１９（ａ１）から図１９（ａ３）への変化の際、画面のガンマ特性は全く変化しない。したがって、画面５０の輝度によらず、表示画像のコントラスト、階調特性が維持される。これは本発明の効果のある特徴である。従来の画面の輝度調整では、画面５０の輝度が低い時は、階調性能が低下する。つまり、高輝度表示の時は６４階調表示を実現できても、低輝度表示の時は、半分以下の階調数しか表示できない場合がほとんどである。これに比較して、本発明の駆動方法では、画面の表示輝度に依存せず、最高の６４階調表示を実現できる。
【０１３２】
図１９（ｂ）は図１６のように表示領域５３が分散している場合の明るさ調整方式である。図１９（ｂ１）の画面５０の表示輝度が最も明るい。図１９（ｂ２）の画面５０の表示輝度が次に明るく、図１９（ｂ３）の画面５０の表示輝度が最も暗い。図１９（ｂ１）から図１９（ｂ３）への変化（あるいはその逆）は、先にも記載したようにゲートドライバ回路１２のシフトレジスタ回路６１などの制御により、容易に実現できる。図１９（ｂ）のように表示領域５３を分散させれば、低フレームレートでもフリッカが発生しない。
【０１３３】
さらに低フレームレートでも、フリッカが発生しないようにするには、図１９（ｃ）のように表示領域５３を細かく分散させればよい。しかし、動画の表示性能は低下する。したがって、動画を表示するには、図１９（ａ）の駆動方法が適している。静止画を表示し、低消費電力化を要望する時は、図１９（ｃ）の駆動方法が適している。図１９（ａ）から図１９（ｃ）の駆動方法の切り替えも、シフトレジスタ６１の制御により容易に実現できる。
【０１３４】
図２０はソース信号線１８に流れる電流を増大させる他の実施例の説明図である。基本的に複数の画素行を同時に選択し、複数の画素行をあわせた電流でソース信号線１８の寄生容量などを充放電し電流書き込み不足を大幅に改善する方式である。ただし、複数の画素行を同時に選択するため、１画素あたりの駆動する電流を減少させることができる。したがって、ＥＬ素子１５に流れる電流を減少させることができる。ここで、説明を容易にするため、一例として、Ｎ＝１０として説明する（ソース信号線１８に流す電流を１０倍にする）。
【０１３５】
図２０で説明する本発明は、画素行は同時にＫ画素行を選択する。ソースドライバＩＣ１４からは所定電流のＮ倍電流をソース信号線１８に印加する。各画素にはＥＬ素子１５に流す電流のＮ／Ｋ倍の電流がプログラムされる。ＥＬ素子１５を所定発光輝度とするために、ＥＬ素子１５に流れる時間を１フレーム（１フィールド）のＫ／Ｎ時間にする。このように駆動することにより、ソース信号線１８の寄生容量を十分に充放電でき、良好な解像度を所定の発光輝度を得ることができる。
【０１３６】
つまり、１フレーム（１フィールド）のＫ／Ｎの期間の間だけ、ＥＬ素子１５に電流を流し、他の期間（１Ｆ（Ｎ−１）Ｋ／Ｎ）は電流を流さない。この表示状態では１Ｆごとに画像データ表示、黒表示（非点灯）が繰り返し表示される。つまり、画像データ表示状態が時間的に飛び飛び表示（間欠表示）状態となる。したがって、画像の輪郭ぼけがなくなり良好な動画表示を実現できる。また、ソース信号線１８にはＮ倍の電流で駆動するため、寄生容量の影響をうけず、高精細表示パネルにも対応できる。
【０１３７】
図２１は、図２０の駆動方法を実現するための駆動波形の説明図である。信号波形はオフ電圧をＶｇｈ（Ｈレベル）とし、オン電圧をＶｇｌ（Ｌレベル）としている。各信号線の添え字は画素行の番号（（１）（２）（３）など）を記載している。なお、行数はＱＣＩＦ表示パネルの場合は２２０本であり、ＶＧＡパネルでは４８０本である。
【０１３８】
図２１において、ゲート信号線１７ａ（１）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。ここでは説明を容易にするため、まず、書き込み画素行５１ａが画素行（１）番目であるとして説明する。
【０１３９】
また、ソース信号線１８に流れるプログラム電流は所定値のＮ倍（説明を容易にするため、Ｎ＝１０として説明する。もちろん、所定値とは画像を表示するデータ電流であるから、白ラスター表示などでない限り固定値ではない。）である。また、５画素行が同時に選択（Ｋ＝５）として説明をする。したがって、理想的には１つの画素のコンデンサ１９には２倍（Ｎ／Ｋ＝１０／５＝２）に電流がトランジスタ１１ａに流れるようにプログラムされる。
【０１４０】
書き込み画素行が（１）画素行目である時、図２１で図示したように、ゲート信号線１７ａは（１）（２）（３）（４）（５）が選択されている。つまり、画素行（１）（２）（３）（４）（５）のスイッチングトランジスタ１１ｂ、トランジスタ１１ｃがオン状態である。また、ゲート信号線１７ｂはゲート信号線１７ａの逆位相となっている。したがって、画素行（１）（２）（３）（４）（５）のスイッチングトランジスタ１１ｄがオフ状態であり、対応する画素行のＥＬ素子１５には電流が流れていない。つまり、非点灯状態５２である。
【０１４１】
理想的には、５画素のトランジスタ１１ａが、それぞれＩｗ×２の電流をソース信号線１８に流す（つまり、ソース信号線１８にはＩｗ×２×Ｎ＝Ｉｗ×２×５＝Ｉｗ×１０。したがって、本発明のＮ倍パルス駆動を実施しない場合が所定電流Ｉｗとすると、Ｉｗの１０倍の電流がソース信号線１８に流れる）。
【０１４２】
以上の動作（駆動方法）により、各画素１６のコンデンサ１９には、２倍の電流がプログラムされる。ここでは、理解を容易にするため、各トランジスタ１１ａは特性（Ｖｔ、Ｓ値）が一致しているとして説明をする。
【０１４３】
同時に選択する画素行が５画素行（Ｋ＝５）であるから、５つの駆動トランジスタ１１ａが動作する。つまり、１画素あたり、１０／５＝２倍の電流がトランジスタ１１ａに流れる。ソース信号線１８には、５つのトランジスタ１１ａのプログラム電流を加えた電流が流れる。たとえば、書き込み画素行５１ａに、本来、書き込む電流Ｉｗとし、ソース信号線１８には、Ｉｗ×１０の電流を流す。書き込み画素行（１）より以降に画像データを書き込む書き込み画素行５１ｂソース信号線１８への電流量を増加させるため、補助的に用いる画素行である。しかし、書き込み画素行５１ｂは後に正規の画像データが書き込まれるので問題がない。
【０１４４】
したがって、４画素行５１ｂにおいて、１Ｈ期間の間は５１ａと同一表示である。そのため、書き込み画素行５１ａと電流を増加させるために選択した画素行５１ｂとを少なくとも非表示状態５２とするのである。ただし、図２７のようなカレントミラーの画素構成、その他の電圧プログラム方式の画素構成では、場合によっては表示状態としてもよい。
【０１４５】
次の、１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（１）は非選択となり、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加される。また、同時に、ゲート信号線１７ａ（６）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行（６）のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行（１）には正規の画像データが保持される。
【０１４６】
次の、１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（２）は非選択となり、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加される。また、同時に、ゲート信号線１７ａ（７）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行（７）のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行（２）には正規の画像データが保持される。以上の動作と１画素行づつシフトしながら走査することにより１画面が書き換えられる。
【０１４７】
図２０の駆動方法では、各画素には２倍の電流（電圧）でプログラムを行うため、各画素のＥＬ素子１５の発光輝度は理想的には２倍となる。したがって、表示画面の輝度は所定値よりも２倍となる。これを所定の輝度とするためには、図１６に図示するように、書き込み画素行５１を含み、かつ表示領域５０の１／２の範囲を非表示領域５２とすればよい。
【０１４８】
図１３と同様に、図２０のように１つの表示領域５３が画面の上から下方向に移動すると、フレームレートが低いと、表示領域５３が移動するのが視覚的に認識される。特に、まぶたを閉じた時、あるいは顔を上下に移動させた時などに認識されやすくなる。
【０１４９】
この課題に対しては、図２２に図示するように、表示領域５３を複数に分割するとよい。分割された非表示領域５２を加えた部分がＳ（Ｎ−１）／Ｎの面積となれば、分割しない場合と同一となる。
【０１５０】
図２３はゲート信号線１７に印加する電圧波形である。図２１と図２３との差異は、基本的にはゲート信号線１７ｂの動作である。ゲート信号線１７ｂは画面を分割する個数に対応して、その個数分だけオンオフ（ＶｇｌとＶｇｈ）動作する。他の点は図２１とほぼ同一あるいは類推できるので説明を省略する。
【０１５１】
以上のように、表示領域５３を複数に分割することにより画面のちらつきは減少する。したがって、フリッカの発生はなく、良好な画像表示を実現できる。なお、分割はもっと細かくしてもよい。しかし、分割すればするほどフリッカは軽減する。特にＥＬ素子１５の応答性は速いため、５μsec（μ秒）よりも小さい時間でオンオフしても、表示輝度の低下はない。
【０１５２】
本発明の駆動方法において、ＥＬ素子１５のオンオフは、ゲート信号線１７ｂに印加する信号のオンオフで制御できる。そのため、クロック周波数はＫＨｚオーダーの低周波数で制御が可能である。また、黒画面挿入（非表示領域５２挿入）を実現するのには、画像メモリなどを必要としない。したがって、低コストで本発明の駆動回路あるいは方法を実現できる。
【０１５３】
図２４は同時に選択する画素行が２画素行の場合である。検討した結果によると、低温ポリシリコン技術で形成した表示パネルでは、２画素行を同時に選択する方法は表示均一性が実用的であった。これは、隣接した画素の駆動用トランジスタ１１ａの特性が極めて一致しているためと推定される。また、レーザーアニ−ルする際に、ストライプ状のレーザーの照射方向はソース信号線１８と平行に照射することで良好な結果が得られた。
【０１５４】
これは同一時間にアニ−ルされる範囲の半導体膜は特性が均一であるためである。つまり、ストライプ状のレーザー照射範囲内では半導体膜が均一に作製され、この半導体膜を利用したＴＦＴのＶｔ、モビリティがほぼ等しくなるためである。したがって、ソース信号線１８の形成方向に平行にストライプ状のレーザーショットを照射し、この照射位置を移動させることにより、ソース信号線１８に沿った画素（画素列、画面の上下方向の画素）の特性はほぼ等しく作製される。したがって、複数の画素行を同時にオンさせて電流プログラムを行った時、プログラム電流は、同時に選択されて複数の画素にはプログラム電流を選択された画素数で割った電流が、ほぼ同一に電流プログラムされる。したがって、目標値に近い電流プログラムを実施でき、均一表示を実現できる。したがって、レーザーショット方向と図２４などで説明する駆動方式とは相乗効果がある。
【０１５５】
以上のように、レーザーショットの方向をソース信号線１８の形成方向と略一致させることにより、画素の上下方向のＴＦＴ１１ａの特性がほぼ同一になり、良好な電流プログラムを実施することができる（画素の左右方向のＴＦＴ１１ａの特性が一致していなくとも）。以上の動作は、１Ｈ（１水平走査期間）に同期して、１画素行あるいは複数画素行づつ選択画素行位置をずらせて実施する。なお、本発明は、レーザーショットの方向をソース信号線１８と平行にするとしたが、必ずしも平行でなくともよい。ソース信号線１８に対して斜め方向にレーザーショットを照射しても１つのソース信号線１８に沿った画素の上下方向のＴＦＴ１１ａの特性はほぼ一致して形成されるからある。したがって、ソース信号線に平行にレーザーショットを照射するというの意味はソース信号線１８の沿った任意の画素の上または下に隣接した画素を、１つのレーザー照射範囲に入るように形成するということである。また、ソース信号線１８とは一般的には、映像信号となるプログラム電流あるいは電圧を伝達する配線である。
【０１５６】
なお、本発明の実施例では１Ｈごとに、書き込み画素行位置をシフトさせるとしたが、これに限定するものではなく、２Ｈごとにシフトしてもよく、また、それ以上の画素行づつシフトさせてもよい。また、任意の時間単位でシフトしてもよい。また、画面位置に応じて、シフトする時間を変化させてもよい。たとえば、画面の中央部でのシフト時間を短くし、画面の上下部でシフト時間を長くしてもよい。また、フレームごとにシフト時間を変化させてもよい。また、連続した複数画素行を選択することに限定するものではない。例えば、１画素行へだてた画素行を選択してもよい。つまり、第１番目の水平走査期間に第１番目の画素行と第３番目の画素行を選択し、第２番目の水平走査期間に第２番目の画素行と第４番目の画素行を選択し、第３番目の水平走査期間に第３番目の画素行と第５番目の画素行を選択し、第４番目の水平走査期間に第４番目の画素行と第６番目の画素行を選択する駆動方法である。もちろん、第１番目の水平走査期間に第１番目の画素行と第３番目の画素行と第５番目の画素行を選択するという駆動方法も技術的範疇である。
【０１５７】
図２４において、書き込み画素行が（１）画素行目である時、ゲート信号線１７ａは（１）（２）が選択されている（図２５を参照のこと）。つまり、画素行（１）（２）のスイッチングトランジスタ１１ｂ、トランジスタ１１ｃがオン状態である。また、ゲート信号線１７ｂはゲート信号線１７ａの逆位相となっている。したがって、少なくとも画素行（１）（２）のスイッチングトランジスタ１１ｄがオフ状態であり、対応する画素行のＥＬ素子１５には電流が流れていない。つまり、非点灯状態５２である。なお、図２４では、フリッカの発生を低減するため、表示領域５３を５分割している。
【０１５８】
理想的には、２画素（行）のトランジスタ１１ａが、それぞれＩｗ×５（Ｎ＝１０の場合。つまり、Ｋ＝２であるから、ソース信号線１８に流れる電流はＩｗ×Ｋ×５＝Ｉｗ×１０となる）の電流をソース信号線１８に流す。そして、各画素１６のコンデンサ１９には、５倍の電流がプログラムされる。
【０１５９】
同時に選択する画素行が２画素行（Ｋ＝２）であるから、２つの駆動トランジスタ１１ａが動作する。つまり、１画素あたり、１０／２＝５倍の電流がトランジスタ１１ａに流れる。ソース信号線１８には、２つのトランジスタ１１ａのプログラム電流を加えた電流が流れる。
【０１６０】
たとえば、書き込み画素行５１ａに、本来、書き込む電流Ｉｄとし、ソース信号線１８には、Ｉｗ×１０の電流を流す。書き込み画素行５１ｂは後に正規の画像データが書き込まれるので問題がない。画素行５１ｂは、１Ｈ期間の間は５１ａと同一表示である。そのため、書き込み画素行５１ａと電流を増加させるために選択した画素行５１ｂとを少なくとも非表示状態５２とするのである。
【０１６１】
次の、１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（１）は非選択となり、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加される。また、同時に、ゲート信号線１７ａ（３）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行（３）のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行（１）には正規の画像データが保持される。
【０１６２】
次の、１Ｈ後には、ゲート信号線１７ａ（２）は非選択となり、ゲート信号線１７ｂにはオン電圧（Ｖｇｌ）が印加される。また、同時に、ゲート信号線１７ａ（４）が選択され（Ｖｇｌ電圧）、選択された画素行（４）のトランジスタ１１ａからソースドライバ１４に向かってソース信号線１８にプログラム電流が流れる。このように動作することのより、画素行（２）には正規の画像データが保持される。以上の動作と１画素行づつシフト（もちろん、複数画素行づつシフトしてもよい。たとえば、擬似インターレース駆動であれば、２行づつシフトするであろう。また、画像表示の観点から、複数の画素行に同一画像を書き込む場合もあるであろう）しながら走査することにより１画面が書き換えられる。
【０１６３】
図１６と同様であるが、図２４の駆動方法では、各画素には５倍の電流（電圧）でプログラムを行うため、各画素のＥＬ素子１５の発光輝度は理想的には５倍となる。したがって、表示領域５３の輝度は所定値よりも５倍となる。これを所定の輝度とするためには、図１６などに図示するように、書き込み画素行５１を含み、かつ表示画面１の１／５の範囲を非表示領域５２とすればよい。図６に示すようにゲートドライバ１２内に二本の信号線６２ａ、６２ｂを配置する。この二本の信号戦６２ａ、６２ｂはシフトレジスタに接続されているゲート制御用信号線６４とＯＲ回路６５に接続される。ＯＲ回路６５の出力は出力バッファ６３に接続された後、ゲート信号線１７に出力される。図２８に示すようにゲート信号線１７は信号線６２と６４がともにＬＯＷのときのみ、ＬＯＷを出力し、どちらかがＨＩの場合はＨＩを出力する。これによりトランジスタ１１ｂ、１１ｄがＯＮ状態（ゲート信号線１７がＬＯＷ出力）の時に信号線６２をＨＩ出力にすることによりゲート信号線１７をＨＩ出力にすることができ、トランジスタ１１ｂ，１１ｄをＯＦＦにすることができる。尚、本発明は信号線とＯＲ回路の組み合わせに限定するものではない。信号線６２を変化させることによりゲート信号線１７を変化させるもので、ＯＲ回路の代わりにＡＮＤ回路、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路を用いることも可能である。
【０１６４】
本発明の回路構成を用いることにより、二つの効果があると考えられる。
【０１６５】
まず第一に信号線６２が常にＬＯＷ状態、すなわち信号線６４の波形がそのままゲート信号線１７に出力される場合を考える。図４に示すようにゲート信号線１７ａと１７ｂは同時にＬＯＷを出力することはない。つまりは画素内のトランジスタ１１ｂと１１ｄは同時にＯＮすることはないようになっている。しかし、図２９に示すようにトランジスタ１１は信号の入力に対して遅延を伴い変化するため、実際はわずかな時間ながらトランジスタ１１ｂと１１ｄは同時にＯＮになる期間が出来てしまうことになる。そこで図３０に示すように信号線６２を信号線６４の立ち上がりと立下りの境に一定期間ＨＩになるように出力する。ゲート信号線１７は信号線６２と信号線６４のＯＲ回路の出力のため、図に示すようにトランジスタ１１ｂは信号線６２がＨＩ出力になっている期間分遅く立ちあがり、トランジスタ１１ｄは信号線６２がＨＩ出力になっている期間分早く立ち下がる。これにより、トランジスタ１１ｂと１１ｄが同時にＯＮになることを防ぐことが出来る。
【０１６６】
信号線６２をＨＩ出力にする期間は１００ｎｓｅｃ以上１μｓｅｃ以下が良い。１００ｎｓｅｃより短いと、ＯＮ期間の重なりは完全に防ぐことができない。また、トランジスタ１１ｂ、１１ｃをＯＦＦにする期間が長くなれば長くなるほどソース信号線１８から蓄積容量１９に電圧を書き込む時間が短くなり、特に低い電圧を書き込むときに書き込み不足を起こしやすくなり、結果として黒表示をするのが難しくなる。またトランジスタ１１ｄをＯＦＦにする期間が長くなるとその分だけＥＬ素子１５の発光時間は短くなるため、暗くなる。
【０１６７】
第二に本発明の回路構成を用いることにより、有機ＥＬ素子１５の発光時間を調整することが出来る。本発明搭載のディスプレイは図１９に示すように１フレーム間に点灯させる表示領域によって明るさを調整することが出来る。図１３に示すように画像表示領域の水平操作線数をＳとし、１フレーム間に点灯する表示領域をＮとすると表示領域の明るさはＮ／Ｓとなる。この方法による表示領域の明るさの調整は先にも記載したようにゲートドライバ回路１２のシフトレジスタ回路６１などの制御により、容易に実現できる。しかし、この方法では表示領域の明るさの調整はＳ段階でしか調整できない。点灯する表示領域のＮを変化させた際の表示領域の明るさの変化を図３１に示す。点灯走査線数Ｎの変化で明るさを調整するため、明るさの変化は図のように階段状になる。明るさの調整幅が小さい場合は問題が無いが、明るさの調整の幅が大きい場合、この調整方法ではＮを変化させた際の明るさの変化が大きくなり、滑らかに明るさを変化させると言うことが難しくなる。
【０１６８】
そこで図３２に示すように信号線６２ｂのＨＩ出力期間を調整することによりＥＬ素子１５の発光時間を調整する。一つのＥＬ素子１５に注目した場合、点灯走査線数がＮのとき、１フレーム間にＮ水平操作期間（Ｈ）点灯する。この時１水平期間（１Ｈ）内の信号線６２ｂのＨＩ出力期間をＭ（μ）とすると、１フレーム間の点灯時間はＭ×Ｎ（μ）減少する。図３３にこの時の明るさの変化について示す。Ｎ＝Ｎ´とＮ＝Ｎ´−１（１≦Ｎ´≦Ｓ）の間の輝度は傾きが−Ｍ×Ｎ´で表現される。これにより、図３１の階段状の明るさの変化はリニアな変化をすることが可能となる。
【０１６９】
この図では信号線６２ｂは１Hに一回HI出力になるように書いてあるが、本発明はこれに限るものではない。数H期間に一度信号線６２ｂがHIになるような処理方法も考えられ、またＨＩ出力の期間は１Ｈ内のいかなる場所に配置しても問題はない。また、数フレーム間で明るさを調整することも可能である。例を挙げると２フレームに一回信号線６２ｂをHI出力にするとHI出力の期間Mは見た目的には１／２になる。ただし、このような処理を行うとき特定の表示期間にのみ信号線６２ｂをHI出力にすると画像表示領域に明るさのムラが出る可能性がある。このような場合、数フレーム間にわたって処理を行うことによって明るさのムラをなくすことができる。例えば図３５に示すように奇数ラインの点灯時に信号線６２ｂをHIにする表示方法３５１ａと偶数ラインの点灯時に信号線６２ｂをHIにする表示方法３５１ｂを１フレームごとに切り替える方法がある。これにより見た目には表示領域の明るさのムラは無くなる。
【０１７０】
次に本発明を使用した画像処理技術について説明する。本発明で言う画像処理とは条件により、画像表示領域の明るさを制御するものである。ここで画像表示領域の明るさを制御するための条件について説明する。まず第一に図３４に示すように表示する画像データにより制御する方法がある。画像データにより面内輝度を計算し、面内輝度が高ければ明るさを弱めるほうに調整し、面内輝度が低ければ明るさを強めるほうに調整する。先に述べたように階調を維持したままで明るさの変化が可能なため、画面輝度が低い状況で階調を維持したまま明るくすることが可能になり、コントラスト比の高い画像表示が可能になる。また、特定の色のデータを見て制御することも可能である。例えば赤色を発するＥＬ素子１５の点灯を控えたい場合、赤色のデータを見て赤色のデータが多ければ明るさを弱めると言う制御を行う。EL素子１５には寿命があるため、仮に赤色を発するEL素子の寿命が他のEL素子の寿命に比べて短い場合、赤色のEL素子の劣化を防ぐために赤色が強く発光する画像では明るさを落として赤色のEL素子の寿命を助ける駆動をすることも可能である。
【０１７１】
二つ目は図３４に示すようにディスプレイに流れる電流量により制御する方法がある。ディスプレイに流れる電流量は表示領域の明るさに比例するため、ディスプレイに流れる電流量が多い場合、明るさを弱めるように制御する。この方法によりディスプレイに過電流が流れるのを防ぐことができる。また、この処理方法により、ディスプレイの消費電力も調整することが可能になる。
【０１７２】
次に画像処理について説明する。本発明では表示領域の水平走査線数がＳ本あり、うちＮ本が点灯している場合、Ｎ／Ｓ≦１／４の場合にのみ信号線６２を操作して明るさを調整する。最初にＮ／Ｓが１／４以下の時に信号線６２を操作する利点について説明する。先に書いたように点灯水平操作線数Ｎの変化で明るさを調整すると明るさの変化は階段状になるためＮが変化する境目で明るさが大きく変化することになる。表示領域の明るさが大きい場合、人間の視覚には変化の大きさに気づきにくいが、表示領域の明るさが小さい場合気づきやすくなる。そこで本発明では表示領域の明るさが小さい場合に信号線６２を調整することにより明るさの変化量を微調整することが可能になる。
【０１７３】
次にＮ／Ｓが１／４以上の時の問題点について説明する。図９に示すようにソース信号線１８とゲート信号線１７ｂの間には浮遊容量９１が存在する。信号線６２ｂをＨＩ出力にするとＮ本のゲート信号線１７ｂが一斉にＨＩ出力となるため、図３６に示すようにソース信号線１８とゲート信号線１７ｂのカップリングによりソース信号線１８が変化する。このカップリングにより蓄積容量１９に正しい電圧を書き込むことができなくなる。特に図３７に示すように低電流により書き込む低階調部においてはカップリングによる書き込み電圧の変化を補正することができずに３７１のように書き込み電圧が高くなる場合は低階調部が目的の明るさ３７３より高くなり、３７２のように書き込み電圧が低くなる場合は低階調部が目的の明るさ３７３より低くなる。
【０１７４】
以上により、明るさの変化を微調整できる利点を持ち、且つカップリングによる書き込み電圧の変化の影響が少ない期間としてN／S≦１／４が適当である。
【０１７５】
ここで、データ和と最大値について規定する。データ和／（データ和の）最大値＝１／１００とは、一例として１／１００の白ウインドウ表示である。自然画像では、画像表示する画素のデータ和が、白ラスター表示の１／１００に換算できる状態を意味する。したがって、１００画素あたりに１点の白輝点表示もデータ和／最大値が１／１００である。
【０１７６】
以下の説明では最大値とは白ラスターの画像データの加算値としたが、これは説明を容易にするためである。最大値は画像データの加算処理あるいはＡＰＬ処理などで発生する最大値である。したがって、データ和／最大値とは、処理を行う画面の画像データの最大値に対する割合である。
【０１７７】
ただし、データ和とは、１画面のデータを正確に加算することを必要としない。１画面をサンプリングした画素のデータの加算値から１画面の加算値を推定（予測）したものでもよい。また、最大値も同様である。また、複数フィールドあるいは複数フレームからの予測値あるいは推定値でもよい。また、画像データの加算だけでなく、映像データをローパスフィルタ回路によりＡＰＬレベルを求めて、このＡＰＬレベルをデータ和としてもよい。この時の最大値は、最大振幅の映像データが入力された時のＡＰＬレベルの最大値である。
【０１７８】
なお、データ和は表示パネルの消費電流で算定するか、輝度で算定するかはどちらでもよい。ここでは説明を容易にするため、輝度（画像データ）の加算であるとして説明をする。一般的に輝度（画像データ）の加算の方式が処理は容易である。
【０１７９】
図４３は横軸をデータ和／最大値としている。最大値は１である。縦軸はＮ／Ｓである。Ｎ＝Ｓは、全画素行が表示状態である。データ和／最大値が小さい時は、暗い画面あるいは画像表示領域が少ない画面である。この時は、Ｎ／Ｓを大きくしている。したがって、画像を表示している画素の輝度は高い。そのため、画像のダイナミックレンジが拡大されて高画質表示される。データ和／最大値が大きい時（最大値は１）は、明るい画面あるいは画像表示領域が広い画面である。この時は、Ｎ／Ｓを小さくしている。したがって、画像を表示している画素の輝度は低い。そのため、低消費電力化が可能である。画面から放射される光量は大きいため、画像が暗く感じることはない。
【０１８０】
図４３では、データ和／最大値が１．０の時に、到達するＮ／Ｓ値を変化させている。たとえば、Ｎ／Ｓ＝１／２は画面の１／２が画像表示状態になる。したがって、画像は明るい。Ｎ／Ｓ＝１／８は画面の１／８が画像表示状態になる。したがって、Ｎ／Ｓ＝１／２に比較して１／４の明るさである。
【０１８１】
本発明の駆動方式では、データ和などにより画像輝度を制御し、また、ダイナミックレンジを拡大する。また、高コントラスト表示を実現する。
【０１８２】
液晶表示パネルでは、白表示および黒表示はバックライトからの透過率で決定される。本発明の駆動方法のように画面に非表示領域を発生させても、黒表示における透過率は一定である。逆に非表示領域を発生させることにより、１フレーム期間における白表示輝度が低下するから表示コントラストは低下する。
【０１８３】
ＥＬ表示パネルは、黒表示は、ＥＬ素子に流れる電流が０の状態である。したがって、本発明の駆動方法のように画面に非表示領域を発生させても、黒表示の輝度は０である。非表示領域の面積を大きくすると白表示輝度は低下する。しかし、黒表示の輝度が０であるから、コントラストは無限大である。したがって、良好な画像表示を実現できる。
【０１８４】
また、本発明の駆動方法では、全階調範囲で階調数が保持され、また、全階調範囲でホワイトバランスが維持される。また、Ｎ／Ｓ比制御により画面の輝度変化は１０倍近く変化させることができる。また、変化はＮ／Ｓ比に線形の関係になるから制御も容易である。
【０１８５】
データ和／最大値とＮ／Ｓの関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。また、ユーザーが自由に設定あるいは調整できるように構成することが好ましい。
【０１８６】
以上の切り替え動作は、携帯電話、モニターなどの電源をオンしたときに、表示画面を非常に明るく表示し、一定の時間を経過した後は、電力セーブするために、表示輝度を低下させる構成に用いる。また、ユーザーが希望する明るさに設定する機能としても用いることができる。たとえば、屋外などでは、画面を非常に明るくする。屋外では周辺が明るく、画面が全く見えなくなるからである。つまり、屋外では、図４３のａのカーブを選択する。しかし、高い輝度で表示し続けるとＥＬ素子は急激に劣化する。そのため、非常に明るくする場合は、短時間で通常の輝度に復帰させるように構成しておく。たとえば、通常では、ｃのカーブを選択する。また、さらに、高輝度で表示させる場合は、ユーザーがボタンと押すことにより表示輝度を高くできるようの構成しておく。
【０１８７】
したがって、ユーザーがボタンで切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、表示輝度を５０％、６０％、８０％とユーザーなどが設定できるように構成しておくことが好ましい。
【０１８８】
なお、Ｎ／Ｓカーブカーブの選択は、ＡＰＬレベル、最大輝度（ＭＡＸ）、最小輝度（ＭＩＮ）、輝度の分布状態（ＳＧＭ）を加味して行うことが好ましいことは言うまでもない。
【０１８９】
以上のように、たとえば、ａは屋外用のカーブである。ｃは屋内用のカーブである。ｂは屋内と屋外との中間状態用のカーブである。カーブａ、ｂ、ｃとの切り替えは、ユーザーがスイッチを操作することにより切り替えるようにする。また、外光の明るさをホトセンサで検出し、自動的に切り替えるようにしてもよい。なお、ガンマカーブを切り替えるとしたが、これに限定するものではない。計算によりガンマカーブを発生させてもよいことは言うまでもない。
【０１９０】
図４３はＮ／Ｓ線は、直線であったが、これに限定するものではない。図４４に図示するように、一点折れカーブとしてもよい。
【０１９１】
画像データ和が小さい時は、図４４のｃカーブを選択する。消費電力が低減する効果が発揮される。画像表示の低下はない。画像データ和が大きい時は、ａカーブを選択する。画像の表示が明るくなり、フリッカの発生が少なくなる。
【０１９２】
Ｎ／Ｓの変化は、データ和／最大値が１／１０以下の範囲で実施する（図４５を参照のこと）。データ和／最大値が１に近い画像の発生は少なく、図４３のようにデータ和／最大値が１まで、Ｎ／Ｓが変化するように駆動すると、画像表示が暗く感じられるからである。さらに好ましくは、Ｎ／Ｓの変化は８／１０以下の範囲で実施する。
【０１９３】
図４５ではデータ和／最大値が０．９以下ではＮ／Ｓを１から１／５まで変化させている。したがって、５倍のダイナミックレンジが実現されていることになる。
【０１９４】
データ和／最大値が０．９以上では１／５である。したがって、表示輝度は最大値の１／５になっている。データ和／最大値＝１は白ラスター表示である。つまり、白ラスター表示では表示輝度が最大の１／５に低下している。
【０１９５】
データ和／最大値が０．１以下では、Ｎ／Ｓは１／１である。画面の１／１０が表示領域である。ＥＬ素子の発光輝度がそのまま画素の表示輝度となる。画像表示はほとんどが黒表示であり、一部に画像が表示されている状態である。イメージで表現すれば、データ和／最大値が０．１以下の画像表示とは、真っ暗な夜空に月がでている画像である。この画像でＮ／Ｓ比を１／１にするということは、月の部分は、白ラスターの輝度の５倍の輝度で表示されることになる。したがって、ダイナミックレンジの広い画像表示を実現できる。画像表示されているのは１／１０の領域であるから、１／１０の領域の輝度を５倍にしたとしても消費電力の増加はわずかである。
【０１９６】
データ和／最大値が０に近い画像は、ほとんどの画素が低階調表示である。ヒストグラムで表現すれば、ヒストグラムの低階調領域に大多数のデータが分布している。この画像表示では、画像が黒つぶれ状態でありメリハリ感がない。そのため、ガンマカーブを制御して黒表示部のダイナミックレンジを広くする。
【０１９７】
以上の実施例では、データ和／最大値が０では、Ｎ／Ｓを１にするとしたが、本発明はこれに限定するものではない。図４６に図示するように、Ｎ／Ｓを１より小さい値となるようにしてもよいことは言うまでもない。また、Ｎ／Ｓのカーブは図４７に図示するように曲線となるようにしてもよい。
【０１９８】
図４８に図示するように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画素で、Ｎ／Ｓカーブを変化させてもよい。図４８では、青（Ｂ）のＮ／Ｓの変化の傾きを最も大きくし、緑（Ｇ）のＮ／Ｓの変化の傾きを次に大きくし、赤（Ｒ）のＮ／Ｓの変化の傾きを最も小さくしている。以上のように駆動すれば、ＲＧＢのホワイトバランス調整を最適にすることができる。データ和／最大値とＮ／Ｓの関係は、画像データの内容、画像表示状態、外部環境に合わせて設定することが好ましい。また、ユーザーが自由に設定あるいは調整できるように構成することが好ましい。
【０１９９】
早いスピードで明るい画面と暗い画面とは交互に繰り返す時、変化に応じてＮ／Ｓ比を変化させるとのフリッカが発生する。したがって、あるＮ／Ｓ比から他のＮ／Ｓ比に変化する時は、図４９に図示するように、ヒステリシス（時間遅延）を設けて変化させることが好ましい。たとえば、ヒステリシス期間を１ｓｅｃとすると、１ｓｅｃ期間内に、画面輝度が明るい暗いが複数回繰り返しても、以前のＮ／Ｓ比が維持される。つまり、Ｎ／Ｓ比は変化しない。
【０２００】
このヒステリシス（時間遅延）時間をＷａｉｔ時間と呼ぶ。また、変化前のＮ／Ｓ比を変化前Ｎ／Ｓ比と呼び、変化後のＮ／Ｓ比を変化後Ｎ／Ｓ比と呼ぶ。
【０２０１】
変化前Ｎ／Ｓ比が小さい状態から、他のＮ／Ｓ比に変化する時は、変化によるフリッカの発生が起こりやすい。変化前Ｎ／Ｓ比が小さい状態は、画面のデータ和が小さい状態あるいは画面に黒表示部が多い状態である。
【０２０２】
したがって、画面が中間調の表示で視感度が高いためと思われる。また、Ｎ／Ｓ比が小さい領域では、変化Ｎ／Ｓとの差が大きくなる傾向があるからである。もちろん、Ｎ／Ｓ比の差が大きくなる時は、ＯＥＶを用いて制御する。しかし、ＯＥＶ制御にも限界がある。以上のことから、変化前Ｎ／Ｓ比が小さい時は、ｗａｉｔ時間を長くする必要がある。
【０２０３】
変化前Ｎ／Ｓ比が大きい状態から、他のＮ／Ｓ比に変化する時は、変化によるフリッカの発生が起こりにくい。変化前Ｎ／Ｓ比が大きい状態は、画面のデータ和が大きい状態あるいは画面に白表示部が多い状態である。したがって、画面全体が白表示で視感度が低いためと思われる。以上のことから、変化前Ｎ／Ｓ比が大きい時は、ｗａｉｔ時間は短くてよい。
【０２０４】
以上の関係を図４９に図示する。横軸は変化前Ｎ／Ｓ比である。縦軸はＷａｉｔ時間（秒）である。Ｎ／Ｓ比が１／１６以下では、Ｗａｉｔ時間を３秒（ｓｅｃ）と長くしている。Ｎ／Ｓ比が１／１６以上Ｎ／Ｓ比８／１６（＝１／２）では、Ｎ／Ｓ比に応じてＷａｉｔ時間を３秒から２秒に変化させる。Ｎ／Ｓ比８／１６以上Ｎ／Ｓ比１６／１６＝１／１では、Ｎ／Ｓ比に応じて２秒から０秒に変化させる。
【０２０５】
可変方法の一例としてＮをＮ１からＮ２に変化させる際にＮ１とＮ２の差を取り、Ｎ１とＮ２の差を数フレーム間にかけて変化させる方法がある。例えばＮ１とＮ２の差を１６等分して１フレームごとに加算して行くなどの方法である。
【０２０６】
以上のように、本発明のＮ／Ｓ比制御はＮ／Ｓ比に応じてＷａｉｔ時間を変化させる。Ｎ／Ｓ比が小さい時はＷａｉｔ時間を長くし、Ｎ／Ｓ比が大きい時はＷａｉｔ時間を短くする。つまり、少なくともＮ／Ｓ比を可変する駆動方法にあって、第１の変化前のＮ／Ｓ比が第２の変化前のＮ／Ｓ比よりも小さく、第１の変化前Ｎ／Ｓ比のＷａｉｔ時間が、第２の変化前Ｎ／Ｓ比のＷａｉｔ時間よりも長く設定することを特徴とするものである。
【０２０７】
なお、以上の実施例では、変化前Ｎ／Ｓ比を基準にしてＷａｉｔ時間を制御あるいは規定するとした。しかし、変化前Ｎ／Ｓ比と変化後Ｎ／Ｓ比との差はわずかである。したがって、前述の実施例において変化前Ｎ／Ｓ比を変化後Ｎ／Ｓ比と読み替えても良い。
【０２０８】
また、以上の実施例において、変化前Ｎ／Ｓ比と変化後Ｎ／Ｓ比を基準にして説明した。変化前Ｎ／Ｓ比と変化後Ｎ／Ｓ比との差が大きい時はＷａｉｔ時間を長くとる必要があることはいうまでもない。また、Ｎ／Ｓ比の差が大きい時は、中間状態のＮ／Ｓ比を経由して変化後Ｎ／Ｓ比に変化させることが良好であることは言うまでもない。
【０２０９】
本発明のＮ／Ｓ比制御方法は、変化前Ｎ／Ｓ比と変化後Ｎ／Ｓ比との差が大きい時はＷａｉｔ時間を長くとる駆動方法である。つまり、Ｎ／Ｓ比の差に応じてＷａｉｔ時間を変化させる駆動方法である。また、Ｎ／Ｓ比の差が大きい時にＷａｉｔ時間を長くとる駆動方法である。
【０２１０】
また、本発明のＮ／Ｓ比の方法は、Ｎ／Ｓ比の差が大きい時は、中間状態のＮ／Ｓ比を経由して変化後Ｎ／Ｓ比に変化させることを特徴とする駆動方法である。
【０２１１】
図９４の実施例では、Ｎ／Ｓ比に対するＷａｉｔ時間を、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）で同一にするとして説明した。しかし、本発明は、Ｒ、Ｇ、ＢでＷａｉｔ時間を変化させてもよいことは言うまでもない。ＲＧＢで視感度が異なるからである。視感度にあわせてＷａｉｔ時間を設定することにより、より良好な画像表示を実現できる。
【０２１２】
さらに、本発明のＥＬ表示パネルあるいはＥＬ表示装置もしくは駆動方法を採用した実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０２１３】
図３９は本発明の実施の形態におけるビューファインダの断面図である。但し、説明を容易にするため模式的に描いている。また一部拡大あるいは縮小した箇所が存在し、また、省略した箇所もある。たとえば、図３９において、接眼カバーを省略している。以上のことは他の図面においても該当する。
【０２１４】
ボデー３８３の裏面は暗色あるいは黒色にされている。これは、ＥＬ表示パネル（表示装置）３８４から出射した迷光がボデー３８３の内面で乱反射し表示コントラストの低下を防止するためである。また、表示パネルの光出射側には位相板（λ／４板など）１０８、偏光板１０９などが配置されている。このことは図１０、図１１でも説明している。
【０２１５】
接眼リング３９１には拡大レンズ３９２が取り付けられている。観察者は接眼リング３９１をボデー３８３内での挿入位置を可変して、表示パネル３８４の表示画像５０にピントがあうように調整する。
【０２１６】
また、必要に応じて表示パネル３８４の光出射側に正レンズ３９３を配置すれば、拡大レンズ３９２に入射する主光線を収束させることができる。そのため、拡大レンズ３９２のレンズ径を小さくすることができ、ビューファインダを小型化することができる。
【０２１７】
図４０はビデオカメラの斜視図である。ビデオカメラは撮影（撮像）レンズ部４０２とビデオかメラ本体３８３と具備し、撮影レンズ部４０２とビューファインダ部３８３とは背中合わせとなっている。また、ビューファインダ（図３９も参照）３８３には接眼カバーが取り付けられている。観察者（ユーザー）はこの接眼カバー部から表示パネル３８４の画像５０を観察する。
【０２１８】
一方、本発明のＥＬ表示パネルは表示モニターとしても使用されている。表示部５０は支点４０１で角度を自由に調整できる。表示部５０を使用しない時は、格納部４０３に格納される。
【０２１９】
スイッチ４０４は以下の機能を実施する切り替えあるいは制御スイッチである。スイッチ４０４は表示モード切り替えスイッチである。スイッチ４０４は、携帯電話などにも取り付けることが好ましい。この表示モード切り替えスイッチ４０４について説明をする。
【０２２０】
本発明の駆動方法の１つにＮ倍の電流をＥＬ素子１５に流し、１Ｆの１／Ｍの期間だけ点灯させる方法がある。この点灯させる１／ＭのＭの値だけをきりかえることのより、明るさをデジタル的に変更することができる。たとえば、Ｎ＝４として、ＥＬ素子１５には４倍の電流を流す。点灯期間を１／Ｍとし、Ｍ＝１、２、３、４と切り替えれば、１倍から４倍までの明るさ切り替えが可能となる。なお、Ｍ＝１、１．５、２、３、４、５、６などと変更できるように構成してもよい。
【０２２１】
以上の切り替え動作は、携帯電話の電源をオンしたときに、表示画面５０を非常に明るく表示し、一定の時間を経過した後は、電力セーブするために、表示輝度を低下させる構成に用いる。また、ユーザーが希望する明るさに設定する機能としても用いることができる。たとえば、屋外などでは、画面を非常に明るくする。屋外では周辺が明るく、画面が全く見えなくなるからである。しかし、高い輝度で表示し続けるとＥＬ素子１５は急激に劣化する。そのため、非常に明るくする場合は、短時間で通常の輝度に復帰させるように構成しておく。さらに、高輝度で表示させる場合は、ユーザーがボタンと押すことにより表示輝度を高くできるようの構成しておく。
【０２２２】
したがって、ユーザーがボタン４０４で切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、表示輝度を５０％、６０％、８０％とユーザーなどが設定できるように構成しておくことが好ましい。
【０２２３】
なお、表示画面５０はガウス分布表示にすることが好ましい。ガウス分布表示とは、中央部の輝度が明るく、周辺部を比較的暗くする方式である。視覚的には、中央部が明るければ周辺部が暗くとも明るいと感じられる。主観評価によれば、周辺部が中央部に比較して７０％の輝度を保っておれば、視覚的に遜色ない。さらに低減させて、５０％輝度としてもほぼ、問題がない。本発明の自己発光型表示パネルでは、以前に説明したＮ倍パルス駆動（Ｎ倍の電流をＥＬ素子１５に流し、１Ｆの１／Ｍの期間だけ点灯させる方法）を用いて画面の上から下方向に、ガウス分布を発生させている。
【０２２４】
具体的には、画面の上部と下部ではＭの値と大きくし、中央部でＭの値を小さくする。これは、ゲートドライバ１２のシフトレジスタの動作速度を変調することなどにより実現する。画面の左右の明るさ変調は、テーブルのデータと映像データとを乗算することにより発生させている。以上の動作により、周辺輝度（画角０．９）を５０％にした時、１００％輝度の場合に比較して約２０％の低消費電力化が可能である。周辺輝度（画角０．９）を７０％にした時、１００％輝度の場合に比較して約１５％の低消費電力化が可能である。
【０２２５】
なお、ガウス分布表示はオンオフできるように切り替えスイッチなどを設けることが好ましい。たとえば、屋外などで、ガウス表示させると画面周辺部が全く見えなくなるからである。したがって、ユーザーがボタンで切り替えできるようにしておくか、設定モードで自動的に変更できるか、外光の明るさを検出して自動的に切り替えできるように構成しておくことが好ましい。また、周辺輝度を５０％、６０％、８０％とユーザーなどが設定できるように構成しておくことが好ましい。この切り替えはホトセンサにより自動的に行っても良いし、ユーザーのスイッチ操作により切り替えてもよい。
【０２２６】
液晶表示パネルではバックライトで固定のガウス分布を発生させている。したがって、ガウス分布のオンオフを行うことはできない。ガウス分布をオンオフできるのは自己発光型の表示デバイス特有の効果である。
【０２２７】
また、フレームレートが所定の時、室内の蛍光灯などの点灯状態と干渉してフリッカが発生する場合がある。つまり、蛍光灯が６０Ｈｚの交流で点灯しているとき、ＥＬ表示素子１５がフレームレート６０Ｈｚで動作していると、微妙な干渉が発生し、画面がゆっくりと点滅しているように感じられる場合がある。これをさけるにはフレームレートを変更すればよい。本発明はフレームレートの変更機能を付加している。また、Ｎ倍パルス駆動（Ｎ倍の電流をＥＬ素子１５に流し、１Ｆの１／Ｍの期間だけ点灯させる方法）において、ＮまたはＭの値を変更できるように構成している。
【０２２８】
以上の機能をスイッチ４０４で実現できるようにする。スイッチ４０４は表示画面５０のメニューにしたがって、複数回おさえることにより、以上に説明した機能を切り替え実現する。
【０２２９】
なお、以上の事項は、携帯電話だけに限定されるものではなく、テレビ、モニターなどに用いることができることはいうまでもない。また、どのような表示状態にあるかをユーザーがすぐに認識できるように、表示画面にアイコン表示をしておくことが好ましい。以上の事項は以下の事項に対しても同様である。
【０２３０】
本実施の形態のＥＬ表示装置などはビデオカメラだけでなく、図４１に示すような電子カメラにも適用することができる。表示装置はカメラ本体４１１に付属されたモニター５０として用いる。カメラ本体４１１にはシャッタ４１３の他、スイッチ４０４が取り付けられている。
【０２３１】
本発明のビデオカメラなどは、タッチパネルを搭載し、指やペンでＷｅｂブラウジングやＥメールなどを操作できるインターネット端末機能を有している。また、ハードディスク装置の代わりに２５６Ｍバイト以上のコンパクト・フラッシュ・カード（誤り訂正機能付き）を搭載することが好ましい。ウィンドウズ（登録商標）ＯＳの基本機能部分だけを採用することで低容量化が図る。ＨＤＤがないため、ディスク・クラッシュなどの心配がなく堅牢性を確保できる。ＰＣカード・スロットを２つ装備させる。モデムや、ＩＳＤＮ、ＰＩＡＦＳ、ＬＡＮ、無線ＬＡＮなどを利用できるように構成することが好ましい。無線ＬＡＮ用のアンテナ内蔵させる。USB/RS232Cインターフェースにより、バーコード・リーダなどの業務用周辺機器も接続できるようにしている。キーボードがない省スペース設計に加え、水濡れやホコリに耐える（JIS防滴2級に準拠）ように構成する。タッチパネルや、アプリケーションを簡単に起動できる「ワンタッチ・キー」の採用、手書きE-mail機能（手書きメモ機能を含む）の搭載など、BtoBtoCでの一般ユーザーの利用を想定して操作性の向上を図っている。以上の機能などは本発明の他の表示装置、情報端末なども搭載する。
【０２３２】
以上は表示パネルの表示領域が比較的小型の場合であるが、３０インチ以上と大型となると表示画面５０がたわみやすい。その対策のため、本発明では図４２に示すように表示パネルに外枠４２１をつけ、外枠４２１をつりさげられるように固定部材４２４で取り付けている。この固定部材４２４を用いて、壁などに取り付ける。
【０２３３】
しかし、表示パネルの画面サイズが大きくなると重量も重たくなる。そのため、表示パネルの下側に脚取り付け部４２３を配置し、複数の脚４２２で表示パネルの重量を保持できるようにしている。
【０２３４】
脚４２２はＡに示すように左右に移動でき、また、脚４２２はＢに示すように収縮できるように構成されている。そのため、狭い場所であっても表示装置を容易に設置することができる。
【０２３５】
なお、脚４２２あるいは筐体（他の本発明においても）にはプラスチックフィルム−金属板複合材（以後、複合材と呼ぶ）を使用する。複合材は、金属とプラスチックフィルムを特殊表面処理層（接着層）を介して強力に接着したものである。金属板は０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましく、金属板に特殊表面処理層を介してはりあわされるプラスチックフィルムは１５μｍ以上１００μｍ以下にすることが好ましい。特殊接着法によりプラスチックと金属板間に強固な密着力を有するようになる。この複合材を使用することにより、プラスチック層への着色、染色、印刷が可能となり、また、プレス部品での二次加工工程（フィルムの手貼り、メッキ塗装）の削除が可能となる。また、従来では不可能であった深絞り成形やＤＩ成形に適する。
【０２３６】
図４２のテレビでは、画面の表面を保護フィルム（保護板でもよい）で被覆している。これは、表示パネルの表面に物体があたって破損することを防止することが１つの目的である。保護フィルムの表面にはＡＩＲコートが形成されており、また、表面をエンボス加工することにより表示パネルに外の状況（外光）が写り込むことを抑制している。
【０２３７】
保護フィルムと表示パネル間にビーズなどを散布することにより、一定の空間が配置されるように構成されている。また、保護フィルムの裏面に微細な凸部を形成し、この凸部で表示パネルと保護フィルム間に空間を保持させる。このように空間を保持することにより保護フィルムからの衝撃が表示パネルに伝達することを抑制する。
【０２３８】
また、保護フィルムと表示パネル間にアルコール、エチレングリコールなど液体あるいはゲル状のアクリル樹脂あるいはエポキシなどの固体樹脂などの光結合剤を配置または注入することも効果がある。界面反射を防止できるとともに、前記光結合剤が緩衝材として機能するからである。
【０２３９】
保護フィルムをしては、ポリカーボネートフィルム（板）、ポリプロピレンフィルム（板）、アクリルフィルム（板）、ポリエステルフィルム（板）、ＰＶＡフィルム（板）などが例示される。その他エンジニアリング樹脂フィルム（ＡＢＳなど）を用いることができることは言うまでもない。また、強化ガラスなど無機材料からなるものでもよい。保護フィルムを配置するかわりに、表示パネルの表面をエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂で０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の厚みでコーティングすることも同様の効果がある。また、これらの樹脂表面にエンボス加工などをすることも有効である。
【０２４０】
また、保護フィルムあるいはコーティング材料の表面をフッ素コートすることも効果がある。表面についた汚れを洗剤などで容易にふき落とすことができるからである。また、保護フィルムを厚く形成し、フロントライトと兼用してもよい。
【０２４１】
画面は４：３に限定されるものではなく、ワイド表示ディスプレイでもよい。解像度は１２８０×７６８ドット以上にすることが好ましい。ワイド型をすることにより、ＤＶＤ映画やテレビ放送など、横長表示のタイトルや番組をフルスクリーンで楽しむことができる。表示パネルの明るさは３００ｃｄ／ｍ²（カンデラ／平方メートル）にすることが好ましい。さらに好ましくは、表示パネルの明るさは５００ｃｄ／ｍ²（カンデラ／平方メートル）にすることが好ましい。また、インターネットや通常のパソコン作業に適した明るさ（２００ｃｄ／ｍ²）で表示できるように切り替えスイッチを設置している。
【０２４２】
したがって、使用者は表示内容あるいは使用方法により、最適に画面の明るさにすることができる。さらに動画を表示しているウインドウだけを５００ｃｄ／ｍ²にして、その他の部分は２００ｃｄ／ｍ²にする設定も用意している。テレビ番組をディスプレイの隅に表示しておいて、メールをチェックするといった使い方にも柔軟に対応する。スピーカーはタワー型の形状になり、前方向だけではなく、空間全体に音が広がるように設計されている。
【０２４３】
テレビ番組の再生、録画機能も使い勝手が向上させている。ｉモードからの録画予約が簡単にできるようにしている。従来は新聞などのテレビ番組表で時間、チャンネルを確認してから予約する必要があったが、電子番組表をｉモードで確認して予約できる。これなら、放送時間が分からなくて困ることもない。また、録画番組の短縮再生もできるようにしている。ニュース番組などのテロップや音声の有無で重要性を判断しながら、不必要と判断した部分を飛ばして、番組の概要を短時間で見ることができる（３０分番組で１〜１０分程度）。
【０２４４】
テレビ録画ができるようにディスク容量が４０ＧＢ以上のハードディスクを積載している。本体のほかに電源と映像用入出力端子をまとめた拡張ボックスで構成している。ビデオなどのＡＶ機器の接続に使う拡張ボックスには、パソコンとテレビのほかに２系統の映像機器を接続できる。映像入力はＢＳデジタルチューナー用のＤ１端子のほかにＳ端子入力も備え、接続する機器に合わせて選択できる。ゲーム機などの接続に便利なようにＡＶ用の端子は前面に配置されている。
【０２４５】
また、表示画面を前屈３０度以上、後屈１２０度以上とすることにより、９０度／１８０／２７０度に回転できるように構成することにより、操作環境にあわせた自在な設置が可能となる。たとえば、９０度回転させてブラウザー画面を縦長に表示することができる。また、１４５度後屈させることによって対面に座った人へ向かって画面を表示できる。
【０２４６】
以上の保護フィルム、筐体、構成、特性、機能などに関する事項は本発明の他の表示装置あるいは情報表示装置などにも適用されることは言うまでもない。
【０２４７】
以上の実施例では、ＥＬ素子１５はＲ、Ｇ、Ｂであるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、シアン、イエロー、マゼンダでもよいし、任意の２色でもよい。Ｒ、Ｇ、Ｂ、シアン、イエロー、マゼンダの６色あるいは任意の４色以上であってもよい。また、白単色であってもよいし、白単色光をカラーフィルターでＲＧＢにしたのもでもよい。また、有機ＥＬ素子に限定するものではなく、無機ＥＬ素子であってもよい。
【０２４８】
なお、本発明の実施例では、アクティブマトリックス型表示パネルを例示して説明したがこれに限定するものではない。ソースドライバＩＣ１４などからは所定電流のＮ倍電流をソース信号線１８に印加（から吸収）する。また、複数の画素行を同時に選択する。そして、所定の期間の間だけ、ＥＬ素子に電流を流し、他の期間は電流を流さない、という概念は、単純マトリックス型表示パネルにも適用できるものである。
【０２４９】
また、ＥＬ素子１５は点灯初期に特性変化が大きい。そのため、焼きツキなどが発生しやすい。この対策のため、パネル形成後、２０時間以上１５０時間以内の間、白ラスター表示でエージングを行った後に、商品として出荷することが好ましい。このエージングでは所定表示輝度よりも２−１０倍程度の明るさで表示させることが好ましい。
【０２５０】
本発明の実施例における表示パネルは、３辺フリーの構成と組み合わせることも有効であることはいうまでもない。特に３辺フリーの構成は画素がアモルファスシリコン技術を用いて作製されているときに有効である。また、アモルファスシリコン技術で形成されたパネルでは、トランジスタ素子の特性バラツキのプロセス制御が不可能のため、本発明のＮ倍パルス駆動、リセット駆動、ダミー画素駆動などを実施することが好ましい。つまり、本発明におけるトランジスタなどは、ポリシリコン技術によるものに限定するものではなく、アモルファスシリコンによるものであってもよい。
【０２５１】
なお、本発明のＮ倍パルス駆動（図１３、図１６、図１９、図２０、図２２、図２４など）などは、低温ポリシリコン技術でトランジスタ１１を形成して表示パネルよりも、アモルファスシリコン技術でトランジスタ１１を形成した表示パネルに有効である。アモルファスシリコンのトランジスタ１１では、隣接したトランジスタの特性がほぼ一致しているからである。したがって、加算した電流で駆動しても個々のトランジスタの駆動電流はほぼ目標値となっている（特に、図２２、図２４のＮ倍パルス駆動はアモルファスシリコンで形成したトランジスタの画素構成において有効である）。
【０２５２】
本明細書で説明した画素構成、あるいは駆動方法は、などの画素構成あるいはアレイ構成などはＥＬ表示パネルにのみ限定されるものではない。たとえば、液晶表示パネルにも適用することができる。その際は、ＥＬ素子１５を液晶層、ＰＬＺＴ、ＬＥＤなどの光変調層に置き換えればよい。たとえば、液晶の場合は、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）、ＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙＢｅｎｄ）、ＳＴＮ（ＳｕｐｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌｌｙＡｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）およびＨＡＮ（ＨｙｂｒｉｄＡｌｉｇｎｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＤＳＭモード（動的散乱モード）などである。特に、ＤＳＭは印加する電流により光変調できるので、本発明とはマッチングがよい。
【０２５３】
本発明の実施例で説明した技術的思想はビデオカメラ、プロジェクター、立体テレビ、プロジェクションテレビなどに適用できる。また、ビューファインダ、携帯電話のモニター、ＰＨＳ、携帯情報端末およびそのモニター、デジタルカメラおよびそのモニターにも適用できる。
【０２５４】
また、電子写真システム、ヘッドマウントディスプレイ、直視モニターディスプレイ、ノートパーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、電子スチルカメラにも適用できる。また、現金自動引き出し機のモニター、公衆電話、テレビ電話、パーソナルコンピュータ、腕時計およびその表示装置にも適用できる。
【０２５５】
さらに、家庭電器機器の表示モニター、ポケットゲーム機器およびそのモニター、表示パネル用バックライトあるいは家庭用もしくは業務用の照明装置などにも適用あるいは応用展開できることは言うまでもない。照明装置は色温度を可変できるように構成することが好ましい。これは、ＲＧＢの画素をストライプ状あるいはドットマトリックス状に形成し、これらに流す電流を調整することにより色温度を変更できる。また、広告あるいはポスターなどの表示装置、ＲＧＢの信号器、警報表示灯などにも応用できる。
【０２５６】
また、スキャナの光源としても有機ＥＬ表示パネルは有効である。ＲＧＢのドットマトリックスを光源として、対象物に光を照射し、画像を読み取る。もちろん、単色でもよいことは言うまでもない。また、アクティブマトリックスに限定するものではなく、単純マトリックスでもよい。色温度を調整できるようにすれば画像読み取り精度も向上する。
【０２５７】
また、液晶表示装置のバックライトにも有機ＥＬ表示装置は有効である。ＥＬ表示装置（バックライト）のＲＧＢの画素をストライプ状あるいはドットマトリックス状に形成し、これらに流す電流を調整することにより色温度を変更でき、また、明るさの調整も容易である。その上、面光源であるから、画面の中央部を明るく、周辺部を暗くするガウス分布を容易に構成できる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ光を交互に走査する、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示パネルのバックライトとしても有効である。また、バックライトを点滅しても黒挿入することにより動画表示用などの液晶表示パネルのバックライトとしても用いることができる。
【０２５８】
【発明の効果】
本発明のＥＬ表示装置等は、高画質、良好な動画表示性能、低消費電力、低コスト化、高輝度化等のそれぞれの構成に応じて特徴ある効果を発揮する。
【０２５９】
なお、本発明を用いれば、低消費電力の情報表示装置などを構成できるので、電力を消費しない。また、小型軽量化できるので、資源を消費しない。また、高精細の表示パネルであっても十分に対応できる。したがって、地球環境、宇宙環境に優しいこととなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図２】本発明の表示パネルの画素構成図である。
【図３】本発明の表示パネルの動作の説明図である。
【図４】本発明の表示パネルの動作の説明図である。
【図５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図６】本発明の表示装置の構成図である。
【図７】本発明の表示パネルの製造方法の説明図である。
【図８】本発明の表示装置の構成図である。
【図９】本発明の表示装置の構成図である。
【図１０】本発明の表示パネルの断面図である。
【図１１】本発明の表示パネルの断面図である。
【図１２】本発明の表示パネルの説明図である。
【図１３】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１４】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１６】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１７】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１８】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図１９】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２０】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２１】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２２】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２３】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２４】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２６】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２７】本発明の表示装置の構成図である。
【図２８】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図２９】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３０】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３１】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３２】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３３】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３４】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３６】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３７】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図３８】本発明の携帯電話の説明図である。
【図３９】本発明のビューファインダの説明図である。
【図４０】本発明のビデオカメラの説明図である。
【図４１】本発明のデジタルカメラの説明図である。
【図４２】本発明のテレビ（モニター）の説明図である。
【図４３】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４４】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４６】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４７】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４８】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図４９】本発明の表示装置の駆動方法の説明図である。
【図５０】従来の表示パネルの画素構成図である。
【符号の説明】
１１ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
１２ゲートドライバＩＣ（回路）
１４ソースドライバＩＣ（回路）
１５ＥＬ（素子）（発光素子）
１６画素
１７ゲート信号線
１８ソース信号線
１９蓄積容量（付加コンデンサ、付加容量）
５０表示画面
５１書き込み画素（行）
５２非表示画素（非表示領域、非点灯領域）
５３表示画素（表示領域、点灯領域）
６１シフトレジスタ
６２ゲート操作信号線
６３出力バッファ
６５ＯＲ回路
７１アレイ基板（表示パネル）
７２レーザー照射範囲（レーザースポット）
７３位置決めマーカー
７４ガラス基板（アレイ基板）
８１コントロールＩＣ（回路）
８２電源ＩＣ（回路）
８３プリント基板
８４フレキシブル基板
８５封止フタ
８６カソード配線
８７アノード配線（Ｖｄｄ）
８８データ信号線
８９ゲート制御信号線
９１浮遊容量
１０１土手（リブ）
１０２層間絶縁膜
１０４コンタクト接続部
１０５画素電極
１０６カソード電極
１０７乾燥剤
１０８ λ／４板
１０９偏光板
１１１薄膜封止膜
３８１アンテナ
３８２キー
３８３筐体
３８４表示パネル
３９１接眼リング
３９２拡大レンズ
３９３凸レンズ
４０１支点（回転部）
４０２撮影レンズ
４０３格納部
４０４スイッチ
４１１本体
４１２撮影部
４１３シャッタスイッチ
４２１取り付け枠
４２２脚
４２３取り付け台
４２４固定部

Claims

ＥＬ素子が形成された画素がマトリックス状に配置された表示画面と、
外部から入力される映像データを加算することにより加算値を得る第一の手段と、
１フレーム期間に前記ＥＬ素子に流れる電流を制御することにより、前記表示画面に非点灯の領域を帯状に作り、前記非点灯の領域を、前記表示画面表示内を走査する第二の手段と、を有するアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法であって、
前記第一の手段により得られた前記加算値が所定値より大きい場合、前記第二の手段による前記帯状の非点灯の領域の幅を大きくし、
前記第一の手段により得られた前記加算値が前記所定値より小さい場合、前記第二の手段による前記帯状の非点灯の領域の幅を小さくし、
前記第１の手段により求めた加算値Ｎ１と、前記第１の手段により求めた加算値Ｎ１以降に求めた加算値Ｎ２との差分値を求め、
前記差分値から１フレームで変化する変化値を求め、
前記変化値を用い、複数のフレーム期間をかけて前記表示画面の明るさを制御することを特徴とするアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法。
前記領域の幅を大きくする度合、又は、前記領域の幅を小さくする度合を、前記外部から入力される映像データにおける色の種類によって決定することを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法。
前記ＥＬ素子に流す電流を記憶させる蓄積容量を充放電させることにより前記ＥＬ素子に電流を流す期間を制御し、
前記表示画面に挿入される非点灯の表示期間を作ることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法。
前記明るさを制御する場合、前記外部から入力される映像データから、１フレーム期間に前記表示画面に挿入される非点灯の表示期間を求め、
前記求めた前記表示期間に応じて、前記表示期間を当該フレームより以降においていつまで維持させるかを決定することを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法。
前記明るさを制御する場合、前記外部から入力される映像データから、１フレーム期間に前記表示画面に挿入される非点灯の表示期間を求め、
前記求めた前記表示期間と、当該フレームより前のフレームで決定された非点灯の表示期間との差分に応じて、前記前フレームの前記表示期間を当該フレームにおいて維持させるかどうかを決定することを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックス型のＥＬ表示装置の駆動方法。