発光装置、表示モジュールおよび電子機器
【課題】アナログ階調とデジタル階調方式を組み合わせた方式がない。
【解決手段】アナログデジタル切り替え回路において、ビデオ信号がアナログ値の場合は、そのまま画素配列に信号を出力し、ビデオ信号がデジタル値の場合は、ラッチ回路などのデジタル動作をする回路に出力する。その結果、アナログ階調方式とデジタル階調方式とを切り替えて表示することがが可能となる。したがって、コントラストなどの表示品位が向上し、消費電力が低減することが出来るようになる。
【解決手段】アナログデジタル切り替え回路において、ビデオ信号がアナログ値の場合は、そのまま画素配列に信号を出力し、ビデオ信号がデジタル値の場合は、ラッチ回路などのデジタル動作をする回路に出力する。その結果、アナログ階調方式とデジタル階調方式とを切り替えて表示することがが可能となる。したがって、コントラストなどの表示品位が向上し、消費電力が低減することが出来るようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置、特にアクティブマトリクス型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画素を発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子で形成した、いわゆる自発光型
の表示装置が注目を浴びている。このような自発光型の表示装置に用いられる発光素子と
しては、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎ
ｇ Ｄｉｏｄｅ）、有機ＥＬ素子、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍ
ｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）素子などとも言う）が注目を集めており、ＥＬディスプレイ
（例えば、有機ＥＬディスプレイなど）に用いられるようになってきている。ＯＬＥＤな
どの発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べて画素の視認性が高く、バ
ックライトが不要で応答速度が速い等の利点がある。また発光素子の輝度は、そこを流れ
る電流値によって制御される。
【０００３】
このような表示装置の発光階調を制御する駆動方式として、デジタル階調方式とアナログ
階調方式とがある。デジタル階調方式はデジタル制御で発光素子をオンオフさせ、階調を
表現している。一方、アナログ階調方式には、発光素子の発光強度をアナログ制御する方
式と発光素子の発光時間をアナログ制御する方式がある。
【０００４】
デジタル階調方式の場合、発光・非発光の２状態しかないため、このままでは、２階調
しか表現できない。そこで、別の手法を組み合わせて、多階調化を図ることが行われてい
る。多階調化のための手法としては、時間階調法を用いられることが多い（特許文献１〜
特許文献２参照）。
【０００５】
デジタル制御で画素の表示状態を制御して、時間階調を組み合わせて階調を表現するデ
ィスプレイとしては、デジタル階調方式を用いた有機ＥＬディスプレイの他にも、いくつ
か存在する。例としては、プラズマディスプレイなどがある。
【０００６】
時間階調法とは、発光している期間の長さや、発光した回数を制御して、階調を表現す
る方法である。つまり、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、各サブフレ
ームに、発光回数や発光時間などの重み付けを行い、重み付けの総量（発光回数の総和や
、発光時間の総和）を階調ごとに差を付けることによって、階調を表現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許公開番号２００１−３２４９５８号公報
【特許文献２】特許公開番号２００１−３４３９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、アナログ階調方式とデジタル階調方式とがあるが、双方とも、長所と短所が
あり、両方の長所を兼ね備えたような方式がなかった。そのため、どちらかの方式に限定
せざるを得なかった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑み、アナログ階調方式とデジタル階調方式の両方の長所
を持つような表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の表示モードを持ち、切り替えて表示できるような手段を有する表示装
置を提供する。つまり、ソースドライバが、アナログ階調方式とデジタル階調方式とを切
り替えて動作させるような手段を有している。このような手段を用いて、アナログ階調方
式とデジタル階調方式の両方の長所もつように出来ることにより、上記目的を達成するも
のである。
【００１１】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記表
示装置は、ソースドライバとゲートドライバとを有し、前記ソースドライバは、デジタル
値とアナログ値のいずれか一つの信号を、前記画素に供給する回路を有していることを特
徴とする表示装置。
【００１２】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記
表示装置は、ソースドライバとゲートドライバとを有し、前記ソースドライバは、アナロ
グデジタル切替回路を有していることを特徴とする表示装置。
【００１３】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記
表示装置は、少なくとも２つの表示モードを有し、第１の表示モードにおいて、前記画素
にアナログ信号が供給され、第２の表示モードにおいて、前記画素にデジタル信号が供給
されることを特徴としている。
【００１４】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記
表示装置は、少なくとも２つの表示モードを有し、前記画素は、発光素子を有し第１の表
示モードにおいて、前記画素にアナログ信号が供給され、第２の表示モードにおいて、前
記画素にデジタル信号が供給され、前記発光素子に供給させる電圧が、前記第１の表示モ
ードと前記第２の表示モードとで異なることを特徴としている。
【００１５】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記
表示装置は、少なくとも２つの表示モードを有し、前記画素は、発光素子とトランジスタ
とを有し、前記発光素子の第１の電極と、前記トランジスタのソース電極またはドレイン
電極の一方とが接続され第１の表示モードにおいて、前記画素にアナログ信号が供給され
、第２の表示モードにおいて、前記画素にデジタル信号が供給され、前記発光素子の第２
の電極と、前記トランジスタのソース電極またはドレイン電極の他方との間の電圧は、前
記第１の表示モードと前記第２の表示モードとで異なることを特徴としている。
【００１６】
本発明においては、一画素とは、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よ
って、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明る
さを表現する。従って、そのときは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素からなるカラー
表示装置の場合には、画像の最小単位は、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素との三画素から
構成されるものとする。なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば
、ＲＧＢＷ（Ｗは白）がある。
【００１７】
なお、本明細書において、画素がマトリクスに配置されているとは、縦縞と横縞を組み
合わせたいわゆる格子状に配置されている場合はもちろんのこと、三色の色要素（例えば
ＲＧＢ）でフルカラー表示を行う場合に、１つの画像の最小要素を表す三つの色要素の画
素がいわゆるデルタ配置されている場合も含むものとする。また、ベイヤー配置されてい
る場合も含む。また、色要素毎に色の発光領域が異なっていてもよい。
【００１８】
本発明において、適用可能なトランジスタの種類に限定はなく、非晶質シリコンや多結
晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、半導体
基板やＳＯＩ基板を用いて形成されるＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイ
ポーラトランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、その他
のトランジスタを適用することができる。なお、非単結晶半導体膜には水素またはハロゲ
ンが含まれていてもよい。また、トランジスタが配置されている基板の種類に限定はなく
、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、
石材基板などに配置することが出来る。また、ある基板でトランジスタを形成し、その後
、別の基板にトランジスタを移動させて、別の基板上に配置するようにしてもよい。
【００１９】
なお、上述したように、本発明におけるトランジスタは、どのようなタイプのトランジ
スタでもよいし、どのような基板上に形成されていてもよい。したがって、回路の全てガ
ラス基板上に形成されていてもよいし、プラスチック基板や単結晶基板に形成されていて
もよいし、ＳＯＩ基板上に形成されていてもよいし、どのような基板上に形成されていて
もよい。回路の全てが形成されていることにより、部品数を減らしてコストを低減したり
、回路部品との接続数を減らすことにより、信頼性を向上させたりすることができる。あ
るいは、回路の一部をある基板に形成し、回路の別の一部を別の基板に形成してもよい。
つまり、回路の全てが同じ基板上に形成されていなくてもよい。例えば、回路の一部は、
ガラス基板上にトランジスタを用いて形成し、回路の別の一部は、単結晶基板等の上に形
成したＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）により接続してガラス基板上
に配置してもよい。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄ
ｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このように、回路の一部
が同じ基板に形成されていることにより、部品数を減らしてコストを低減したり、回路部
品との接続点数を減らすことにより信頼性を向上させたりすることができる。また、駆動
電圧が高い部分や駆動周波数が高い部分は、消費電力が大きくなるため、そのような部分
は同じ基板に形成しないようにすれば、消費電力の向上を防ぐことができる。
【００２０】
なお、明細書に示すスイッチは、様々な形態のものを用いることができ、一例として、
電気的スイッチや機械的なスイッチなどがある。つまり、電流の流れを制御できるもので
あればよく、特に限定されない。例えば、トランジスタでもよいし、ダイオード（ＰＮダ
イオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ダイオード接続のトランジスタ
など）でもよいし、それらを組み合わせた論理回路でもよい。スイッチとしてトランジス
タを用いる場合、そのトランジスタは単なるスイッチとして動作するため、トランジスタ
の極性（導電型）は特に限定されない。ただし、オフ電流が少ない方の極性のトランジス
タを用いることが望ましい。オフ電流が少ないトランジスタとしては、ＬＤＤ領域を設け
ているものやマルチゲート構造にしているものなどがある。また、スイッチとして動作さ
せるトランジスタのソース電極の電位が、低電位側電源（Ｖｓｓ、ＧＮＤ、０Ｖなど）に
近い状態で動作する場合はＮチャネル型を、反対にソース電極の電位が、高電位側電源（
Ｖｄｄなど）に近い状態で動作する場合はＰチャネル型を用いることが望ましい。なぜな
ら、ゲートソース間電圧の絶対値を大きくすることができるため、スイッチとして動作し
やすいからである。なお、Ｎチャネル型とＰチャネル型の両方を用いて、ＣＭＯＳ型のス
イッチにしてもよい。ＣＭＯＳ型のスイッチにすると、様々な入力電圧に対し出力電圧を
制御しやすいため、適切な動作を行うことができる。
【００２１】
なお、本発明において接続されているとは、電気的に接続されていることと同義である
。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気的
な接続を可能とする他の素子（例えば、スイッチやトランジスタや容量素子やインダクタ
や抵抗素子やダイオードなど）が配置されていてもよい。もちろん、間に他の素子を介さ
ずに配置されていてもよく、電気的に接続されているとは直接的に接続されている場合を
含むものとする。
【００２２】
なお、本発明において、接続されているとは、電気的に接続されていることと同義であ
る。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気
的な接続を可能とする他の素子（例えば、別の素子やスイッチなど）が配置されていても
よい。
【００２３】
なお、本発明において、ある物の上に形成されている、あるいは〜上に形成されている
、というように、〜の上に、あるいは、〜上に、という記載については、ある物の上に直
接接していることに限定されない。直接接してはいない場合、つまり間に別のものが挟ま
っている場合も含むものとする。従って例えば、層Ａの上に（もしくは層Ａ上に）層Ｂが
形成されているという場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａ
の上に別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されており、その上に層Ｂが形成されてい
る場合とを含むものとする。また、〜の上方に、という記載についても同様であり、ある
物の上に直接接していることに限定されず、間に別のものが挟まっている場合も含むもの
とする。従って、例えば層Ａの上方に層Ｂが形成されている、という場合は、層Ａの上に
直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が
形成されおり、その上に層Ｂが形成されている場合とを含むものとする。なお、〜の下、
もしくは〜の下方にの場合についても、同様に直接接している場合と、接していない場合
とを含むこととする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、アナログ階調方式とデジタル階調方式とを切り替えて表示することがが可
能となる。したがって、コントラストなどの表示品位が向上し、消費電力が低減すること
が出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図３】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図４】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図５】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図６】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図７】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図８】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図９】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１０】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１１】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図１２】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図１３】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図１４】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１５】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１６】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１７】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１８】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１９】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図２０】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図２１】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２２】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２３】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２４】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２５】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２６】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２７】本発明が適用される電子機器を説明する図。
【図２８】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２９】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図３０】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図３１】本発明が適用される電子機器を説明する図。
【図３２】しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す図。
【図３３】しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す図。
【図３４】しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す図。
【図３５】しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することな
くその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って
本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に、全体の構成図を示す。画素配列１０１を駆動するために、ソースドライバ１０２
、ゲートドライバ１０３が配置されている。なお、ソースドライバ１０２、ゲートドライ
バ１０３は、各々複数個配置されていてもよい。
【００２８】
なお、ソースドライバやその一部は、画素配列１０１と同一基板上に存在せず、例えば
、外付けのＩＣチップを用いて構成されることもある。
【００２９】
なお、すでに述べたように、本発明におけるトランジスタは、どのようなタイプのトラ
ンジスタでもよいし、どのような基板上に形成されていてもよい。したがって、図１で示
したような回路が、全てガラス基板上に形成されていてもよいし、プラスチック基板に形
成されていてもよいし、単結晶基板に形成されていてもよいし、ＳＯＩ基板上に形成され
ていてもよいし、どのような基板上に形成されていてもよい。あるいは、図１などにおけ
る回路の一部が、ある基板に形成されており、図１などにおける回路の別の一部が、別の
基板に形成されていてもよい。つまり、図１などにおける回路の全てが同じ基板上に形成
されていなくてもよい。例えば、図１などにおいて、画素配列１０１とゲートドライバ１
０３とは、ガラス基板上にＴＦＴを用いて形成し、ソースドライバ１０２（もしくはその
一部）は、単結晶基板上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓ
ｓ）で接続してガラス基板上に配置してもよい。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔ
ａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよ
い。
【００３０】
ソースドライバ１０２は、大きく３つの部分に分けることが出来る。
【００３１】
まず、シフトレジスタ１１０は、順次選択していくような信号（いわゆるサンプリングパ
ルス）を出力する回路である。よって、同様な機能を果たす回路であれば、シフトレジス
タに限定されない。例えば、デコーダ回路でもよい。
【００３２】
シフトレジスタが出力するサンプリングパルスは、アナログデジタル切り替え回路１０４
に入力される。アナログデジタル切り替え回路１０４には、ビデオ信号線１０８を通って
ビデオ信号１０６が入力される。そして、入力されたビデオ信号１０６を、デジタルデー
タ処理回路１０５に入力するのか、画素配列に入力するのかを、表示モード制御信号１０
７を用いて制御する機能を有している。表示モード制御信号１０７は、表示モード制御信
号線１０９を通って、アナログデジタル切り替え回路１０４に入力される。例えば、表示
モード制御信号１０７がＨ信号や有意レベルの信号の時には、ビデオ信号１０６は、画素
配列１０１に入力される。逆に、表示モード制御信号１０７がＬ信号や非有意レベルの信
号の時には、ビデオ信号１０６は、デジタルデータ処理回路１０５に入力される。
【００３３】
デジタルデータ処理回路１０５は、通常のデジタルドライバと同様な機能を有している。
すなわち、ビデオ信号１０６を保持し、保持したビデオ信号１０６を画素配列１０１に出
力する機能を有している。
【００３４】
したがって、表示モード制御信号１０７により、画素配列１０１には、ビデオ信号１０６
をそのまま入力することと、デジタルデータ処理回路１０５に一旦保持したあとで、画素
配列１０１に入力する場合とを切り替えることが出来る。
【００３５】
よって、画素配列１０１にビデオ信号１０６をそのまま入力するときには、画素配列１０
１に入力されるデオ信号はアナログ値とすることが可能となる。その場合、画素はアナロ
グ的に制御されることが可能になる。したがって、アナログ階調方式を用いることが出来
る。
【００３６】
一方、ビデオ信号１０６をデジタルデータ処理回路１０５に一旦保持する場合は、アナロ
グ値でデータを保持することが困難であるため、ビデオ信号１０６はデジタル値の場合と
なる。よって、画素は、デジタル的に制御されることになる。したがって、デジタル階調
方式を用いることとなる。
【００３７】
ただし、ビデオ信号１０６を一旦保持する場合であっても、容量素子などを用いれば、ア
ナログ値で信号を保存することも可能である。
【００３８】
そこで、表示モードとして、アナログ階調方式を用いる場合をアナログモード、デジタル
階調方式を用いる場合をデジタルモードと呼ぶことにする。
【００３９】
以上のことから、表示モード制御信号１０７により、アナログ階調方式とデジタル階調方
式とを切り替えることが可能となる。
【００４０】
次に、図１の構成を具体化した場合を図２に示す。なお、図２では、簡単のため、２列分
の場合に関して記載したが、これに限定されない。任意に列数を増やすことが出来る。
【００４１】
アナログデジタル切り替え回路１０４において、サンプリングスイッチ２０１、２０２が
、シフトレジスタ１１０から順次出力されるサンプリングパルスにより制御される。そし
て、モード選択用スイッチ２０３、２０４は、表示モード制御信号１０７により制御され
る。モード選択用スイッチ２０３、２０４は、排他的にオンオフする。つまり、モード選
択用スイッチ２０３、２０４のいずれか一方がオンのときは、他方がオフになる。このモ
ード選択用スイッチにより、ビデオ信号１０６を一旦デジタルデータ処理回路１０５に入
力するのか、画素配列１０１に入力するのかを制御する。図２の場合、モード選択用スイ
ッチ２０３がオンのとき、ビデオ信号１０６は、サンプリングスイッチ２０１とモード選
択用スイッチ２０３を通って、画素配列１０１に伝達される。同様に、モード選択用スイ
ッチ２０５がオンのとき、ビデオ信号１０６は、サンプリングスイッチ２０２とモード選
択用スイッチ２０５を通って、画素配列１０１に伝達される。一方、モード選択用スイッ
チ２０４がオンのとき、ビデオ信号１０６は、サンプリングスイッチ２０１とモード選択
用スイッチ２０４を通って、デジタルデータ処理回路１０５に伝達される。同様に、モー
ド選択用スイッチ２０６がオンのとき、ビデオ信号１０６は、サンプリングスイッチ２０
２とモード選択用スイッチ２０６を通って、デジタルデータ処理回路１０５に伝達される
。
【００４２】
デジタルデータ処理回路１０５では、ラッチ１回路２０７やラッチ２回路２０８において
、ビデオ信号の保存と出力が行われる。ラッチ１回路２０７には、シフトレジスタ１１０
から順次出力されるサンプリングパルスにしたがって、ビデオ信号１０６が入力され、保
存される。そして、１行分のビデオ信号１０６を保存した後、ラッチ信号２１１により、
ラッチ１回路に保存されていたビデオ信号１０６がラッチ２回路２０８に転送される。こ
のような動作を行うことにより、線順次駆動が可能となる。ラッチ２回路２０８からは、
出力制御スイッチ２０９、２１０を介して、画素配列１０１にビデオ信号が出力される。
出力制御スイッチ２０９、２１０は、表示モード制御信号１０７に応じて制御される。つ
まり、ラッチ２回路２０８の出力を画素配列１０１に入力したい場合、例えば、デジタル
モードの場合は、出力制御スイッチ２０９、２１０はオンする。逆に、ラッチ２回路２０
８の出力を画素配列１０１に入力したくない場合、例えば、アナログモードの場合は、出
力制御スイッチ２０９、２１０はオフする。その結果、ビデオ信号１０６は、モード選択
用スイッチ２０３、２０５を通って、画素配列１０１に入力される。
【００４３】
ここで、図３に、ラッチ１回路２０７とラッチ２回路２０８の例を示す。クロックドイン
バータやインバータを用いて、構成されている。なお、図３の構成に限定されない。
【００４４】
なお、図３のようなラッチ１回路２０７とラッチ２回路２０８を有するデジタルデータ処
理回路１０５を用いる場合、図２におけるサンプリングスイッチ２０１、２０２などは、
省略することが出来る。なぜなら、図３のようなデジタルデータ処理回路１０５を用いる
場合、サンプリングスイッチ２０１、２０２が無くても、デジタルデータ処理回路１０５
にデータが入ってしまうことを防ぐことが出来るからである。
【００４５】
また、画素配列１０１には、画素２２０がマトリクス状に配置されている。１画素分の画
素２２０の例を図４に示す。ゲート信号線４０１を用いて、選択用トランジスタ４０４を
制御する。選択用トランジスタ４０４がオンすると、ソース信号線４０２から、保持容量
４０５にビデオ信号が入力される。すると、ビデオ信号に応じて、駆動トランジスタ４０
６がオンオフし、電源線４０３から発光素子４０７を通って、対向電極４０８へ電流が流
れる。
【００４６】
図４における電源線４０３は、図２における電源線２２１へと接続される。また、図４に
おける対向電極４０８は、図２における配線２２２へと接続される。配線２２２は、全て
の画素の対向電極に接続されている場合が多い。ただし、これに限定されない。
【００４７】
なお、画素構成は、図４に限定されない。例えば、駆動トランジスタのバラツキを補正す
るような構成でもよい。
【００４８】
バラツキを補正する画素構成としては、大きく分けて、しきい値電圧のバラツキを補正す
るタイプと、ビデオ信号として電流を入力するタイプとがある。
【００４９】
図３２に、しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す。スイッチ３１０７をゲー
ト信号線３１１５を用いて制御することにより、駆動トランジスタ３１０１のしきい値電
圧を容量素子３１０４に保存する。また、ゲート信号線３１１４により制御されるスイッ
チ３１０３は、駆動トランジスタ３１０１のゲート電位を初期化する機能を果たす。そし
て、ソース信号線３１１１からスイッチ３１０２を通ってビデオ信号を入力する。なお、
スイッチ３１０２はゲート信号線３１１３により制御される。図４における保持容量４０
５は容量素子３１０５に、駆動トランジスタ４０６は駆動トランジスタ３１０１に、電源
線４０３は電源線３１１６に相当する。
【００５０】
図３２では、駆動トランジスタ３１０１のゲート電位を初期化するための配線３１１２が
必要であったが、それを削除したものを図３３に示す。駆動トランジスタ３１０１のゲー
トは、スイッチ３２０３を介して、駆動トランジスタ３１０１のドレインに接続されてい
る。
【００５１】
なお、しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成には、さまざまなものがあり、図３２
，図３３の構成に限定されない。このように、しきい値電圧のバラツキを補正する画素構
成を用いると、発光素子に流れる電流のバラツキを低減することができる。特に、アナロ
グモードにおいて、輝度を均一にできる。よって、より好適である。
【００５２】
次に、ビデオ信号として電流を入力するタイプの画素構成を図３４に示す。ソース信号線
３３３０にビデオ信号に応じた電流が供給される。すると、選択用スイッチ３３０２を介
して駆動トランジスタ３３０１のドレインに、スイッチ３３０４を介して駆動トランジス
タ３３０１のゲートにその電流が流れ、それに応じて、ゲート・ソース間電圧が発生する
。そのゲート・ソース間電圧は、容量素子３３０５に保存され、その後、スイッチ３３０
６を介して発光素子に電流が供給される。なお、選択用スイッチ３３０２、スイッチ３３
０４及びスイッチ３３０６のそれぞれは、ゲート信号線３３３３、ゲート信号線３３３４
、ゲート信号線３３３５により制御されている。なお、３３３６は電源線を示す。なお、
図３４では、信号電流を供給されるトランジスタと、発光素子に電流を供給するトランジ
スタとは同一であるが、異なっていても良い。その場合を図３５に示す。信号電流を供給
されるトランジスタ３４０１と、発光素子に電流を供給するトランジスタ３４２１とは、
別である。なお、図３５中の３４１１はソース線、３４１３と３４１４はゲート信号線、
３４０２は選択用スイッチ、３４０４はスイッチ、３４０５は容量素子、３４１６は電源
線を示す。
【００５３】
なお、電流を入力してバラツキを補正する画素構成には、さまざまなものがあり、図３４
、図３５の構成に限定されない。このように、電流を入力してバラツキを補正する画素構
成を用いると、発光素子に流れる電流のバラツキを低減することができる。特に、アナロ
グモードにおいて、輝度を均一にできる。よって、より好適である。
【００５４】
なお、画素に配置するのは、特定の発光素子に限定されない。画素に配置する表示素子の
例としては、ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃ
ｅｎｃｅ：ＥＬ）；有機発光ダイオード（（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉ
ｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）、有機ＥＬ素子などとも言う）の他、無機ＥＬ素子又は有
機物及び無機物を含むＥＬ素子）や電子放出素子、液晶素子、電子インクなど電気磁気的
作用によりコントラストが変化する表示媒体を適用することができる。また、電子放出素
子にカーボンナノチューブを利用することも可能ある。なお、電子放出素子を用いた表示
装置としてはフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）で用いる素子、ＦＥＤの一
種であるＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔ
ｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）などが挙げられる。その他、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プ
ラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電子ペーパーディスプレイ、デジタルマイクロミラーデ
バイス（ＤＭＤ）、圧電セラミックディスプレイなどに用いる、どのような表示素子でも
よい。
【００５５】
なお、図４における保持容量４０５は、駆動トランジスタ４０６のゲート電位を保持す
る役目をしている。よって、駆動トランジスタ４０６のゲートと電源線４０３の間に接続
されているが、これに限定されない。駆動トランジスタ４０６のゲート電位を保持できる
ように配置されていればよい。また、駆動トランジスタ４０６のゲート容量などを用いて
、駆動トランジスタ４０６のゲート電位を保持できる場合は、保持容量４０５を省いても
良い。
【００５６】
なお、図１などに示すスイッチ、例えば、サンプリングスイッチ２０１やモード選択用
スイッチ２０３や出力制御スイッチ２０９等は、電気的スイッチでも機械的なスイッチで
も何でも良い。電流の流れを制御できるものなら、何でも良い。トランジスタでもよいし
、ダイオードでもよいし、それらを組み合わせた論理回路でもよい。よって、スイッチと
してトランジスタを用いる場合、そのトランジスタは、単なるスイッチとして動作するた
め、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。ただし、オフ電流が少ない方が
望ましい場合、オフ電流が少ない方の極性のトランジスタを用いることが望ましい。オフ
電流が少ないトランジスタとしては、ＬＤＤ領域を設けているものや、マルチゲート構造
にしたもの等がある。また、スイッチとして動作させるトランジスタのソース端子の電位
が、低電位側電源（Ｖｓｓ、Ｖｇｎｄ、０Ｖなど）に近い状態で動作する場合はｎチャネ
ル型を、反対に、ソース端子の電位が、高電位側電源（Ｖｄｄなど）に近い状態で動作す
る場合はｐチャネル型を用いることが望ましい。なぜなら、ゲート・ソース間電圧の絶対
値を大きくできるため、スイッチとして、動作しやすいからである。なお、ｎチャネル型
とｐチャネル型の両方を用いて、ＣＭＯＳ型のスイッチにしてもよい。
【００５７】
スイッチの例を図５に示す。図５（Ａ）は、模式的に記載したスイッチである。図５（Ｂ
）は、ＡＮＤ回路を用いたスイッチである。制御線５０２を使って、入力５０１の信号を
出力５０３に伝えるかどうかを制御する。図５（Ｂ）の場合は、出力５０３は、入力信号
にかかわらず、Ｌ信号なる、というような制御は可能である。しかし、出力５０３がフロ
ーティング状態になることはない。したがって、出力５０３が、デジタル回路の入力に接
続されている場合などに、図５（Ｂ）のスイッチを用いることが好適である。デジタル回
路の場合、入力をフローティング状態にしても、出力はフローティング状態にならない。
入力をフローティング状態にすると、出力が不安定になり、望ましくない。よって、デジ
タル回路の入力に接続されている場合などは、図５（Ｂ）のスイッチを用いることが好適
である。
【００５８】
なお、図５（Ｂ）は、ＡＮＤ回路を用いて構成したが、これに限定されない。ＯＲ回路や
ＮＡＮＤ回路やＮＯＲ回路を用いても、同様の機能を果たすことが出来る。
【００５９】
一方、入力をフローティング状態にしたい場合は、図５（Ｃ）や図５（Ｄ）のスイッチを
用いればよい。図５（Ｃ）は、トランスミッションゲートもしくはアナログスイッチなど
と呼ばれている回路である。図５（Ｃ）は、入力５１１の電位を、ほぼそのまま出力５１
３に伝達する。よって、アナログ信号の伝達に好適である。図５（Ｄ）は、クロックドイ
ンバータなどと呼ばれている回路である。図５（Ｄ）は、入力５２１の信号を反転させて
出力５２３に伝達する。よって、デジタル信号の伝達に好適である。なお、制御線５１２
、５２２により、それぞれ入力５１１、５２１の信号を出力５１３、５２３に伝えるかど
うかを制御する。
【００６０】
以上のことから、サンプリングスイッチ２０１などや、アナログ信号を伝達するモード選
択用スイッチ２０３などは、図５（Ｃ）のスイッチを用いることが好適である。デジタル
信号を伝達するモード選択用スイッチ２０４は、デジタル回路であるラッチ１回路２０７
の入力に接続されているので、図５（Ｂ）のスイッチを用いることが好適である。出力制
御スイッチ２０９などは、出力をフローティング状態にする必要があるので、図５（Ｃ）
や図５（Ｄ）が好適である。ただし、出力制御スイッチ２０９への入力はデジタル信号な
ので、図５（Ｄ）の方がより好適である。
【００６１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、アナログモードにおける画素の駆動方法について述べる。
【００６２】
図６に、駆動トランジスタと発光素子とに加わる電圧と電流の関係を示す。図６（Ａ）は
、駆動トランジスタ６０１と発光素子６０２の回路を示す。配線６０３と配線６０４の間
に、駆動トランジスタ６０１と発光素子６０２とが直列に接続されている。配線６０３の
方が配線６０４よりも電位が高いため、駆動トランジスタ６０１から発光素子６０２の方
へ電流が流れる。
【００６３】
図４における駆動トランジスタ４０６が、図６（Ａ）における駆動トランジスタ６０１に
相当し、図４における発光素子４０７が、図６（Ａ）における発光素子６０２に相当する
。
【００６４】
図６（Ｂ）に、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）と、駆動ト
ランジスタ６０１と発光素子６０２とに流れる電流の関係を示す。ゲート・ソース間電圧
（の絶対値）を大きくしていくと、それに応じて、電流値も大きくなっていく。これは、
駆動トランジスタ６０１が飽和領域で動作しているためである。飽和領域では、トランジ
スタのゲート・ソース電圧の２乗に比例して電流値が増えていく。さらにゲート・ソース
間電圧（の絶対値）を大きくしていくと、発光素子６０２に加わる電圧が大きくなるため
、ドレイン・ソース電圧が小さくなり、駆動トランジスタ６０１が線形領域で動作するよ
うになる。すると、ドレイン・ソース電圧が小さくなるにしたがって、電流値の上昇率も
小さくなっていく。そして、ある電流値以上の電流は流れなくなる。
【００６５】
アナログモードでは、アナログ階調方式を用いて階調を表現する。したがって、駆動トラ
ンジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）をアナログ的に変化させることによ
って、駆動トランジスタ６０１と発光素子６０２とに流れる電流もアナログ的に変化する
ような状態で動作させることが望ましい。そのため、駆動トランジスタ６０１のゲート・
ソース間電圧（の絶対値）は、しきい値電圧から、駆動トランジスタ６０１が飽和領域と
して動作するゲート・ソース間電圧にかけて変化させれば良い。なお、変化させる上限は
、飽和領域にとどまらず線形領域にかけて変化させても良い。即ち、駆動トランジスタ６
０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）は、ゲート・ソース間電圧（の絶対値）に対し
電流値ＩＥＬが変化する領域であれば良い。また、変化させる下限値は、駆動トランジス
タ６０１がオフとなるゲート・ソース間電圧（の絶対値）であれば良い。
【００６６】
例えば、電圧範囲６２０のように、電流が殆どながれないようなところから、飽和領域内
で動作するような状態で、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）
を制御してもよい。電流が殆どながれないような状態とは、駆動トランジスタ６０１のゲ
ート・ソース間電圧が、駆動トランジスタ６０１のしきい値電圧とほぼ等しい場合に相当
する。
【００６７】
あるいは、電圧範囲６２１のように、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧が
、駆動トランジスタ６０１のしきい値電圧よりも確実に低い状態から、ゲート・ソース間
電圧（の絶対値）を大きくしていって制御し、飽和領域内で動作するような状態で、駆動
トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）を制御してもよい。このように
、黒状態のときの、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧を、駆動トランジス
タ６０１のしきい値電圧よりも確実に低い電圧にすることにより、確実に黒状態にするこ
とができる。例えば、駆動トランジスタ６０１の電流特性がばらついたとき、しきい値電
圧もばらつく。よって、ある画素では黒状態になっていても、別の画素では、僅かに発光
してしまうこともある。その結果、コントラストの低下を招いてしまう。そこで、それを
防止するため、６２１のような電圧範囲で動作させることは、好適である。
【００６８】
なお、電圧範囲６２０や電圧範囲６２１では、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース
間電圧（の絶対値）を大きくしても、飽和領域で動作するとしたが、これに限定されない
。電圧範囲６２２や電圧範囲６２３のように、飽和領域だけでなく、線形領域も使って動
作させてもよい。駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）をアナロ
グ的に変化させることによって、駆動トランジスタ６０１と発光素子６０２とに流れる電
流もアナログ的に変化するような範囲であれば、線形領域でも動作させてもよい。
【００６９】
なお、駆動トランジスタ６０１を飽和領域で動作させた場合には、たとえ発光素子６０
２が劣化しても発光素子に一定の電流量を供給することが可能である。また、線形領域の
場合には、トランジスタの特性ばらつきの影響を受けずに駆動させることができる。
【００７０】
次に、発光素子６０２からの光の色によって、最適化させた場合について述べる。発光素
子６０２は、色によって、輝度が異なったり、必要な電流値が異なったりしている。そこ
で、色バランスを合わせる必要がある。そのためには、駆動トランジスタ６０１のゲート
・ソース間電圧（の絶対値）を色ごとに異なるようにすることが望ましい。あるいは、駆
動トランジスタ６０１の電流供給能力（たとえば、トランジスタのチャネル幅など）を色
ごとに異なるようにすることが望ましい。あるいは、発光素子６０２の発光面積を色ごと
に異なるようにすることが望ましい。あるいは、これらの幾つかを組み合わせることが望
ましい。これにより、色バランスを合わせることが可能となる。
【００７１】
なお、配線６０３の電位を色ごとに変えることも可能である。ただし、駆動トランジスタ
６０１をオフにするときの電圧も色ごとに変わってしまうという欠点がある。よって、配
線６０３の電位は、全ての色で同じにしてもよい。
【００７２】
なお、駆動トランジスタ６０１は、Ｐチャネル型の場合について述べたが、これに限定さ
れない。Ｎチャネル型にして、電流が流れる向きを逆にすることは、同業者であれば、容
易に実現できる。また、Ｐチャネル型の場合、Ｎチャネル型の場合、各々について、電流
が流れる向きを逆にすることも、同業者であれば、容易に実現できる。その場合は、ゲー
ト・ソース間電圧の大きさは、発光素子６０２の電圧電流特性の影響を受けることとなる
。
【００７３】
なお、本実施の形態は、実施の形態１の画素について詳細に述べたものである。よって、
本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１で述べた内容と自由に組み合わせることが出
来る。
【００７４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、デジタルモードにおける画素の駆動方法について述べる。
【００７５】
図６（Ｂ）の、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）と、駆動ト
ランジスタ６０１と発光素子６０２とに流れる電流の関係を参照する。デジタルモードで
は、オンとオフや、ＨとＬのように、２値で制御する。つまり、発光素子６０２に電流が
流れるか、流れないかを制御する。したがって、まず、電流が流れない場合について考え
る。その場合は、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）は、電圧
６２４、電圧６２５、電圧６２６に示すように、０Ｖ以上で、かつ、電流が流れない場合
、つまり、駆動トランジスタ６０１のしきい値電圧以下であればよい。
【００７６】
次に、電流が流れる場合について考える。その場合は、駆動トランジスタ６０１のゲート
・ソース間電圧（の絶対値）は、電圧６２７、６２８、６２９に示すように、飽和領域内
か、線形領域か、さらに電圧を大きくして、電流値が増えなくなっている領域などで動作
させればよい。なお、図中では電圧６２７は、線形領域と飽和領域の境界に位置している
が、前述のように飽和領域内であれば良い。このように、駆動トランジスタ６０１より発
光素子６０２に電流が供給できる電圧であれば特に限定されない。
【００７７】
例えば、飽和領域で動作させる場合は、発光素子６０２の電圧電流特性が劣化しても、そ
こを流れる電流値が変化しない、という利点がある。そのため、焼き付きの影響を受けに
くい。ただし、駆動トランジスタ６０１の電流特性がばらつくと、そこを流れる電流もば
らついてしまう。そのため、表示ムラを生じてしまう場合がある。
【００７８】
それに対して、線形領域で動作させると、駆動トランジスタ６０１の電流特性がばらつい
ても、そこを流れる電流値は影響を受けにくい。そのため、表示ムラが生じにくい。また
、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）が大きくなりすぎないこ
とと、配線６０３と配線６０４との間の電圧を大きくしておく必要がないため、消費電力
も小さくできる。
【００７９】
さらに、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）を大きくすると、
駆動トランジスタ６０１の電流特性がばらついても、そこを流れる電流値は影響をほとん
ど受けなくなる。ただし、発光素子６０２の電圧電流特性が劣化すると、そこを流れる電
流値が変化してしまう場合がある。そのため、焼き付きの影響を受けやすくなる。
【００８０】
このように、駆動トランジスタ６０１を飽和領域で動作させると、発光素子６０２の特性
が変化しても、電流値が変化しない。よって、その場合、駆動トランジスタ６０１は、電
流源として動作していると見なせる。したがって、このような駆動を定電流駆動と呼ぶこ
とにする。
【００８１】
また、駆動トランジスタ６０１を線形領域で動作させると、駆動トランジスタ６０１の電
流特性がばらついても、電流値が変化しない。よって、その場合、駆動トランジスタ６０
１は、スイッチとして動作していると見なせる。よって、発光素子６０２には、配線６０
３の電圧がそのまま加わっているように見なせる。したがって、このような駆動を定電圧
駆動と呼ぶことにする。
【００８２】
デジタルモードにおいては、定電圧駆動を用いても良いし、定電流駆動を用いても良い
。ただし、定電圧駆動を用いると、トランジスタのバラツキの影響を受けず、消費電力も
小さくなるため、好適である。
【００８３】
次に、発光素子６０２の発光色によって、最適化させた場合について述べる。定電流駆動
の場合は、アナログモードと同様である。
【００８４】
定電圧駆動の場合は、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）や、
駆動トランジスタ６０１の電流供給能力（たとえば、トランジスタ幅など）を色ごとに異
なるようにしても、そこを流れる電流値は、あまり変わらない。なぜなら、スイッチとし
て動作しているからである。
【００８５】
そのため、発光素子６０２の発光面積を色ごとに異なるようにすることが望ましい。ある
いは、配線６０３の電位を色ごとに変えることも可能である。あるいは、これらを組み合
わせることが望ましい。これにより、色バランスを合わせることが可能となる。
【００８６】
なお、本実施の形態は、実施の形態１の画素について詳細に述べたものである。よって、
本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１や実施の形態２で述べた内容と自由に組み合
わせることが出来る。
【００８７】
（実施の形態４）
デジタルモードの場合、このままでは、発光と非発光の２値しか表現できない。そこで、
他の方法を組み合わせて、多階調化を図ってもよい。そこで、多階調化を図った場合の画
素の駆動方法について述べる。
【００８８】
多階調化を図る方法として、時間階調方式と面積階調方式とがある。時間階調方式は、あ
る期間の中で発光している時間の長さを変えることにより、階調を表現する方法である。
一方、面積階調方式は、発光している面積の大きさを変えることにより、階調を表現する
方法である。
【００８９】
なお、時間階調方式と面積階調方式とを組み合わせても良い。
【００９０】
ここでは、時間階調方式について、詳細に述べる。デジタル時間階調方式では、１フレー
ム期間を複数のサブフレーム期間に分割する。そして、各サブフレーム期間における点灯
期間の長さを変えることにより、階調を表現する。
【００９１】
まず、画素に信号を書き込む期間と点灯する期間とが分離されている場合のタイミングチ
ャートを図７に示す。まず、信号書き込み期間において、１画面分の信号を全画素に入力
する。この間は、画素は点灯しない。信号書き込み期間が終了したのち、点灯期間が始ま
り、画素が点灯する。次に、次のサブフレームが始まり、信号書き込み期間において、１
画面分の信号を全画素に入力する。この間は、画素は点灯しない。信号書き込み期間が終
了したのち、点灯期間が始まり、画素が点灯する。
【００９２】
同様のことを繰り返すことにより、階調を表現することが可能となる。このとき、各サ
ブフレーム期間における点灯期間の長さを、１：２：４：８：・・・というように、２の
べき乗にすることにより、様々な階調を表現することが出来る。
【００９３】
その場合の画素構成は、図４の構成を用いればよい。
【００９４】
なお、信号書き込み期間においては、電源線４０３と対向電極４０８の電位を制御するこ
とにより、発光素子４０７には電圧が加わらないようにしておく。例えば、対向電極４０
８の電位を高くして、発光素子４０７に電圧が加わらないようにしたり、対向電極４０８
に電荷を供給せず、フローティング状態にしてもよい。その結果、信号書き込み期間にお
いて、発光素子４０７が点灯することを避けることが出来る。
【００９５】
次に、画素に信号を書き込む期間と点灯する期間とが分離されていない場合のタイミング
チャートを図８に示す。各行において、信号書き込み動作を行うと、すぐに点灯期間が開
始する。
【００９６】
ある行において、信号を書き込み、所定の点灯期間が終了したのち、次のサブフレームに
おける信号の書き込み動作を開始する。これを繰り返すことにより、点灯期間の長さを各
々制御することができる。
【００９７】
このようにすることにより、信号の書き込み動作が遅くても、１フレーム内にたくさんの
サブフレームを配置することが可能となる。また、１フレーム期間における点灯期間の割
合（いわゆるデューティー比）を大きくできるので、消費電力を低減したり、発光素子の
劣化を抑制したり、疑似輪郭を抑制することが可能となる。
【００９８】
その場合の画素構成は、図４の構成を用いればよい。その場合、図８において、時刻ｔ０
の場合、同時に３行分の画素に信号を入力する必要がある。通常は、同時に複数行の画素
に信号を入力することは出来ない。そこで、図９に示すように、１ゲート選択期間を複数
（図９では３つ）に分割する。そして、分割された選択期間内で、各々のゲート信号線４
０１を選択し、その時に対応する信号をソース信号線４０２に入力する。例えば、ある１
ゲート選択期間において、Ｇ１（ｔ０）ではｉ行目を選択し、Ｇ２（ｔ０）ではｊ行目を
選択し、Ｇ３（ｔ０）ではｋ行目を選択する。すると、１ゲート選択期間において、あた
かも同時に３行分を選択したかのように動作させることが可能となる。
【００９９】
なお、図８、図９では、同時に３行分の画素に信号を入力する場合について示したが、
これに限定されない。さらに多くの行やさらに少ない行に信号を入力してもよい。
【０１００】
なお、このような駆動方法の詳細については、例えば、特開２００１−３２４９５８号公
報等に記載されており、その内容を本願と組み合わせて適用することが出来る。
【０１０１】
次に、画素の信号を消去する動作を行う場合のタイミングチャートを図１０に示す。各行
において、信号書き込み動作を行い、次の信号書き込み動作が来る前に、画素の信号を消
去する。このようにすることにより、点灯期間の長さを容易に制御できるようになる。
【０１０２】
ある行において、信号を書き込み、所定の点灯期間が終了したのち、次のサブフレームに
おける信号の書き込み動作を開始する。もし、点灯期間が短い場合は、信号消去動作を行
い、非点灯状態にする。このようなを繰り返すことにより、点灯期間の長さを制御するこ
とが出来る。
【０１０３】
このようにすることにより、信号の書き込み動作が遅くても、１フレーム内にたくさんの
サブフレームを配置することが可能となる。また、消去動作を行う場合は、消去用のデー
タをビデオ信号と同様に取得する必要がないため、ソースドライバの駆動周波数も低減出
来る。
【０１０４】
その場合の画素構成を図１１に示す。消去トランジスタ１１０４が、駆動トランジスタ４
０６のゲートと電源線４０３の間に接続されている。
【０１０５】
ゲート信号線４０１を用いて、選択用トランジスタ４０４を制御する。選択用トランジス
タ４０４がオンすると、ソース信号線４０２から、保持容量４０５にビデオ信号が入力さ
れる。すると、ビデオ信号に応じて、駆動トランジスタ４０６がオンオフし、電源線４０
３から発光素子４０７を通って、対向電極４０８へ電流が流れる。
【０１０６】
信号を消去したい場合は、第２ゲート線１１０１を選択して、消去トランジスタ１１０４
をオン状態にして、駆動トランジスタ４０６がオフ状態になるようにする。すると、電源
線４０３から発光素子４０７を通って、対向電極４０８へ電流が流れないようになる。そ
の結果、非点灯期間を作ることができ、点灯期間の長さを自由に制御できるようになる。
【０１０７】
図１１では、消去トランジスタ１１０４を用いていたが、別の方法を用いることも出来る
。なぜなら、強制的に非点灯期間をつくればよいので、発光素子４０７に電流が供給され
ないようにすればよいからである。よって、電源線４０３から発光素子４０７を通って、
対向電極４０８へ電流が流れる経路のどこかに、スイッチを配置して、そのスイッチのオ
ンオフを制御して、非点灯期間を作ればよい。あるいは、駆動トランジスタ４０６のゲー
ト・ソース間電圧を制御して、駆動トランジスタが強制的にオフになるようにすればよい
。
【０１０８】
駆動トランジスタを強制的にオフにする場合の画素構成の例を図１２に示す。消去ダイ
オード１２０４が、駆動トランジスタ４０６のゲートと第２ゲート線１２０１との間に接
続されている。
【０１０９】
信号を消去したい場合は、第２ゲート線１２０１を選択（ここでは、高い電位にする）し
て、消去ダイオード１２０４がオンして、第２ゲート線１２０１から駆動トランジスタ４
０６のゲートへ電流が流れるようにする。その結果、駆動トランジスタ４０６がオフ状態
になる。すると、電源線４０３から、発光素子４０７を通って、対向電極４０８には、電
流が流れないようになる。その結果、非点灯期間を作ることができ、点灯期間の長さを自
由に制御できるようになる。
【０１１０】
信号を保持しておきたい場合は、第２ゲート線１２０１を非選択（ここでは、低い電位に
する）しておく。すると、消去ダイオード１２０４がオフするので、駆動トランジスタ４
０６のゲート電位は保持される。
【０１１１】
なお、消去ダイオード１２０４は、整流性がある素子であれば、なんでもよい。ＰＮ型
ダイオードでもよいし、ＰＩＮ型ダイオードでもよいし、ショットキー型ダイオードでも
よいし、ツェナー型ダイオードでもよい。
【０１１２】
また、トランジスタを用いて、ダイオード接続（ゲートとドレインを接続）して、用い
ても良い。その場合の回路図を図１３に示す。消去ダイオード１２０４として、ダイオー
ド接続したトランジスタ１３０４を用いている。ここでは、Ｎチャネル型を用いているが
、これに限定されない。Ｐチャネル型を用いても良い。
【０１１３】
さらに、図４の回路を用いて、図１０のような駆動法を実現することも可能である。その
場合のタイミングチャートは、図９と同様にすればよい。図９では、１ゲート選択期間を
３つに分割しているが、１ゲート選択期間をここでは、２つに分割する。そして、分割さ
れた選択期間内で、各々のゲート線を選択し、その時に対応する信号（ビデオ信号と消去
するための信号）をソース信号線４０２に入力する。例えば、ある１ゲート選択期間にお
いて、前半はｉ行目を選択し、後半はｊ行目を選択する。そして、ｉ行目が選択されてい
るときは、それようのビデオ信号を入力する。一方、ｊ行目が選択されているときは、駆
動トランジスタがオフするような信号を入力する。すると、１ゲート選択期間において、
あたかも同時に２行分を選択したかのように動作させることが可能となる。
【０１１４】
なお、このような駆動方法の詳細については、例えば、特開２００１−３２４９５８号公
報等に記載されており、その内容を本願と組み合わせて適用することが出来る。
【０１１５】
なお、本実施の形態において示したタイミングチャートや画素構成や駆動方法は一例であ
り、これに限定されない。様々なタイミングチャートや画素構成や駆動方法に適用するこ
とが可能である。
【０１１６】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態３の画素について詳細に述べたもので
ある。よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態３で述べた内容
と自由に組み合わせることが出来る。
【０１１７】
（実施の形態５）
デジタルモードの場合、このままでは、発光と非発光の２値しか表現できない。ただし、
２値のみで表示を行ってもよい。２値のみで表示を行うことによって、消費電力を大幅に
低減することが可能となる。このような表示モードを２値モードと呼ぶことにする。
【０１１８】
ここでは、２値モードで表示を行うについて、詳細に述べる。画素構成については、実施
の形態４で述べた様々な構成を用いればよい。
【０１１９】
まず、実施の形態４で述べた各々の駆動方法と同程度の速度で、行をスキャンしながら信
号を書き込んでいく場合のタイミングチャートを図１４（Ａ）に示す。この場合、同程度
の周波数でソースドライバやゲートドライバを動作させることになるので、それらのドラ
イバに入力する信号（たとえばクロック信号など）は、同じ周波数でよい。したがって、
周波数発生回路は、複数なくてもよく、１つでよい。よって、回路を縮小でき、コスト低
減を実現できる。
【０１２０】
ただし、この場合、２値モードのデューティー比が、アナログモードや、２値モード以外
のデジタルモードと比較したとき、高くなってしまう場合がある。よって、デューティー
比を下げるために、消去動作を行っても良い。その場合のタイミングチャートを図１４（
Ｂ）に示す。
【０１２１】
次に、実施の形態４で述べた各々の駆動方法の場合よりも、低い速度で、行をスキャンし
ながら信号を書き込んでいく場合のタイミングチャートを図１５（Ａ）に示す。ここでは
、１フレーム期間をかけて、全行をスキャンしている。この場合、低い周波数でソースド
ライバやゲートドライバを動作させることになる。よって、ソースドライバやゲートドラ
イバに供給する信号や電源の電圧が小さくても良い。したがって、消費電力を小さくでき
る。
【０１２２】
ただしこの場合も、２値モードのデューティー比が、アナログモードや、２値モード以外
のデジタルモードと比較したとき、高くなってしまう場合がある。よって、デューティー
比を下げるために、消去動作を行っても良い。その場合のタイミングチャートを図１５（
Ｂ）に示す。
【０１２３】
なお、アナログモードにおいても、図１４や図１５のタイミングチャートに従って動作さ
せればよい。
【０１２４】
なお、２値モードでカラー表示を行う場合は、ＲＧＢごとに２値で表示するため、合計
で８色を表示することが出来る。
【０１２５】
なお、ここでは、２値のみで表示を行う場合について述べたが、これに限定されない。２
値、つまり、１ビットでの表示だけでなく、２ビット以上で表示してもよい。例えば、３
ビット表示を行った場合について、図１６に示す。図１４や図１５のように、消去動作を
行ったり、行をスキャンする速度を遅くしてもよい。
【０１２６】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態４の画素などについて詳細に述べたも
のである。よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態４で述べた
内容と自由に組み合わせることが出来る。
【０１２７】
（実施の形態６）
これまで、様々な表示モードについて述べてきた。まず、アナログモードとデジタルモー
ドとがあり、デジタルモードでは、通常のモードと２値モードとがある。なお、通常のモ
ードは、デジタルモードにおいて最も階調数が多い場合の表示モードを言う。
【０１２８】
なお、デジタルモードにおいて、通常のモードよりも表示する階調数が少なく、２値モー
ドよりも表示する階調数が多い場合を、多値モードと呼ぶことにする。多値モードでは、
通常モードよりも消費電力を低減でき、２値モードよりも画像を綺麗に表示できる。
【０１２９】
よって、アナログモードと、通常のデジタルモード、多値モードのデジタルモード、２値
モードのデジタルモードとを、表示する画像によって、切り替えても良い。
【０１３０】
例えば、写真などのように、綺麗な画像を表示したい場合は、アナログモードもしくは通
常のデジタルモードを用いて表示する。これにより、正しくかつ、きめ細やに階調を表現
することができる。その場合、図１に示すビデオ信号１０６として入力される信号によっ
て、表示モードを切り替えればよい。例えば、ビデオ信号１０６がアナログ信号の場合は
、アナログモードを用いて、ビデオ信号１０６がデジタル信号の場合は、通常のデジタル
モードを用いればよい。通常のデジタルモードは、６ビット以上の表示、より望ましくは
８ビット以上の表示を行うことが望ましい。アナログモードは、８ビット以上の表示を行
うことが望ましい。
【０１３１】
また、例えば、文字を主体として表示させるような場合、例えば、メールを読む場合や、
電子ブックを読む場合などは、２値モードのデジタルモードを用いて表示することが望ま
しい。これにより、消費電力を低減することが出来る。
【０１３２】
また、例えば、イラストやアニメーションやマンガなど、階調を表現したいが、写真等ほ
ど細かく表現する必要がない場合は、多値モードを用いて表示することが望ましい。これ
により、消費電力を低減しつつ、綺麗な画像を表示することができる。
【０１３３】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態５について詳細に述べたものである。
よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態５で述べた内容と自由
に組み合わせることが出来る。
【０１３４】
（実施の形態７）
次に、各々の表示モード、つまり、アナログモードと、通常のデジタルモード、多値モ
ードのデジタルモード、２値モードのデジタルモードなどにおいて、図４を用いて各表示
モードにおける電源線４０３と対向電極４０８の電位に関して述べる。
【０１３５】
まず、電源線４０３の電位を変化させた場合について述べる。アナログモード、２値モ
ードのデジタルモード、通常のデジタルモードという順で表示モードを変化させた場合の
電位を図１７に示す。アナログモードでは、駆動トランジスタを主に飽和領域で動作させ
るため、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧を大きくしておく必要がある。つまり
、電源線４０３の電位を高くしておく必要がある。２値モードでは、駆動トランジスタを
主に線形領域で動作させるため、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、小さくな
る。つまり、電源線４０３の電位は低くても良い。また、２値モードでは、デューティー
比が高い場合あるので、それも考慮すると、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は
、小さくなる。通常のデジタルモードでは、２値モードよりもデューティー比が高くなる
場合があるので、その場合は、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、２値モード
の場合よりも大きくなる。つまり、電源線４０３の電位は高くなる。しかし、駆動トラン
ジスタを主に線形領域で動作させるため、アナログモードの場合よりも小さくてよい。つ
まり、電源線４０３の電位は低くても良い。
【０１３６】
なお、色ごとに発光素子の特性が変わるため、２値モードや通常のデジタルモードでは
、色ごとに電源線４０３の電位がことなっていてもよい。
【０１３７】
図１７では、表示モードによって、電源線４０３の電位を変えたが、これに限定されない
。対向電極４０８の電位を変えても良い。その場合を図１８に示す。
【０１３８】
アナログモードでは、駆動トランジスタを主に飽和領域で動作させるため、電源線４０３
と対向電極４０８の間の電圧を大きくしておく必要がある。つまり、対向電極４０８の電
位を低くしておく必要がある。２値モードでは、駆動トランジスタを主に線形領域で動作
させるため、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、小さくなる。つまり、対向電
極４０８の電位は高くても良い。また、２値モードでは、デューティー比が高い場合ある
ので、それも考慮すると、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、小さくなる。通
常のデジタルモードでは、２値モードよりもデューティー比が高くなる場合があるので、
その場合は、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、２値モードの場合よりも大き
くなる。つまり、対向電極４０８の電位は低くなる。しかし、駆動トランジスタを主に線
形領域で動作させるため、アナログモードの場合よりも小さくてよい。つまり、対向電極
４０８の電位は高くても良い。
【０１３９】
なお、色ごとに発光素子の特性が変わるため、２値モードや通常のデジタルモードでは
、色ごとに電源線４０３の電位がことなっていてもよい。
【０１４０】
図１７と図１８を組み合わせてもよい。つまり、電源線４０３と対向電極４０８の電位を
両方とも、表示モードに応じて変化させてもよい。ただし、表示モードが異なっていても
、電源線４０３や対向電極４０８の電位を変化させなくてもよい。
【０１４１】
なお、図１７、図１８では、アナログモード、２値モードのデジタルモード、通常のデジ
タルモードという順で変化させたが、これに限定されない。どのような順序で表示モード
を変化させてもよい。また、多値モードを用いた場合を図１９、図２０に示す。多値モー
ドでの電源線４０３の電位は、通常のデジタルモードの場合よりも低く、２値モードの場
合よりも高いのが望ましい。また、多値モードでの対向電極４０８の電位は、通常のデジ
タルモードの場合よりも高く、２値モードの場合よりも低いのが望ましい。
【０１４２】
これらを用いることにより、表示する画像に応じて、消費電力を低減しつつ、綺麗な画像
を表示することが可能となる。
【０１４３】
次に、電源線４０３や対向電極４０８の電位を変化させる場合の回路構成について述べる
。図２１に、複数の電源を用いた場合の構成図を示す。表示モード切替制御回路２１０１
において、表示モードを決定する。そして、表示モード制御信号１０７を出力して制御す
る。配線２１０２は、図２、図４等における電源線４０３、２２１や対向電極４０８、２
２２などに接続されている。そして、スイッチ２１０３やスイッチ２１０４を用いて、電
源２１０５、２１０６のどちらの電圧を出力するかを制御する。図２１では、電源２１０
５、２１０６やスイッチ２１０３、２１０４は、２個の場合について示したが、これに限
定されない。必要な電源数やスイッチ数だけ配置すればよい。したがって、例えば、図２
２のように、可変電圧２２０５を用いて配置してもよい。
【０１４４】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態６について詳細に述べたものである。
よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態６で述べた内容と自由
に組み合わせることが出来る。
【０１４５】
（実施の形態８）
次に、各々の表示モード、つまり、アナログモードと、デジタルモードにおいて、各表
示モードにおけるビデオ信号の電位に関して述べる。
【０１４６】
図４の駆動トランジスタ４０６や図６（Ａ）の駆動トランジスタにおいて、ゲート電極
に入力する信号の電位について述べる。
【０１４７】
まず、アナログモードでは、駆動トランジスタを主に飽和領域で動作させるため、駆動
トランジスタのゲート・ソース間電圧（の絶対値）は小さい。一方、デジタルモードでは
、駆動トランジスタを主に線形領域で動作させるため、駆動トランジスタのゲート・ソー
ス間電圧（の絶対値）は大きい。
【０１４８】
よって、画素に入力するビデオ信号は、アナログモードとデジタルモードとで、異なるよ
うにしてもよい。そこで、レベル制御を行う回路を配置してもよい。その場合の回路図を
図２３に示す。ラッチ２回路２０８の後に、レベル制御回路２３０１を配置してもよい。
この回路において、表示モードに応じて、画素に入力するビデオ信号が異なるようにして
もよい。
【０１４９】
図２４に、レベル制御回路２３０１の構成を示す。レベルシフタ２４０１３を通るか通ら
ないかを切り替えることにより、レベルを変換するかどうかを制御する。
【０１５０】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態７について詳細に述べたものである。
よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態７で述べた内容と自由
に組み合わせることが出来る。
【０１５１】
（実施の形態９）
次に、本発明の表示装置における画素のレイアウトについて述べる。例としては、図４
に示した回路図について、そのレイアウト図を図２５に示す。なお、回路図やレイアウト
図は、図４や図２５に限定されない。
【０１５２】
選択用トランジスタ４０４、駆動トランジスタ４０６、発光素子４０７の電極が配置さ
れている。選択用トランジスタ４０４のソースとドレインは各々、ソース信号線４０２と
駆動トランジスタ４０６のゲートに接続されている。選択用トランジスタ４０４のゲート
は、ゲート信号線４０１に接続されている。駆動トランジスタ４０６のソースとドレイン
は各々、電源線４０３と発光素子４０７の電極に接続されている。保持容量４０５は、駆
動トランジスタ４０６のゲートと電源線４０３の間に接続されている。
【０１５３】
ソース信号線４０２、電源線４０３は、第２配線によって形成され、ゲート信号線４０
１は、第１配線によって形成されている。
【０１５４】
トップゲート構造の場合は、基板、半導体層、ゲート絶縁膜、第１配線、層間絶縁膜、
第２配線、の順で膜が構成される。ボトムゲート構造の場合は、基板、第１配線、ゲート
絶縁膜、半導体層、層間絶縁膜、第２配線、の順で膜が構成される。
【０１５５】
なお、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜８で述べた内容と自由に組み合わせ
て実施することができる。
【０１５６】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、実施の形態１から実施の形態９までで述べた駆動方法を制御するハ
ードウェアについて述べる。
【０１５７】
大まかな構成図を図２６に示す。基板２７０１の上に、画素配列２７０４が配置されて
いる。、ソースドライバ２７０６やゲートドライバ２７０５が配置されている場合が多い
。それ以外にも、電源回路やプリチャージ回路やタイミング生成回路などが配置されてい
ることもある。また、ソースドライバ２７０６やゲートドライバ２７０５が配置されてい
ない場合もある。その場合は、基板２７０１に配置されていないものは、ＩＣに形成され
ることが多い。そのＩＣは、基板２７０１の上に、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ
）によって配置されている場合も多い。あるいは、周辺回路基板２７０２と基板２７０１
とを接続する接続基板２７０７の上に、ＩＣが配置される場合もある。
【０１５８】
周辺回路基板２７０２には、信号２７０３が入力される。そして、コントローラ２７０
８が制御して、メモリ２７０９やメモリ２７１０などに信号が保存される。信号２７０３
がアナログ信号の場合は、アナログ・デジタル変換を行った後、そして、メモリ２７０９
やメモリ２７１０などに保存されることが多い。そして、コントローラ２７０８がメモリ
２７０９やメモリ２７１０などに保存された信号を用いて、基板２７０１に信号を出力す
る。
【０１５９】
実施の形態１から実施の形態９までで述べた駆動方法を実現するために、コントローラ２
７０８が、各種のパルス信号などを制御して、基板２７０１に信号を出力する。
【０１６０】
なお、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜９で述べた内容と自由に組み合わせ
て実施することができる。
【０１６１】
（実施の形態１１）
本発明の表示装置、およびその駆動方法を用いた表示装置を表示部に有する携帯電話の
構成例について図２７を用いて説明する。
【０１６２】
表示パネル５４１０はハウジング５４００に脱着自在に組み込まれる。ハウジング５４
３０は表示パネル５４１０のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる
。表示パネル５４１０を固定したハウジング５４００はプリント基板５４０１に嵌入され
モジュールとして組み立てられる。
【０１６３】
表示パネル５４１０はＦＰＣ５４１１を介してプリント基板５４０１に接続される。プ
リント基板５４０１には、スピーカ５４０２、マイクロフォン５４０３、送受信回路５４
０４、ＣＰＵ及びコントローラなどを含む信号処理回路５４０５が形成されている。この
ようなモジュールと、入力手段５４０６、バッテリ５４０７を組み合わせ、筐体５４０９
及び筐体５４１２を用いてに収納する。なお、表示パネル５４１０の画素部は筐体５４１
２に形成された開口窓から視認できように配置する。
【０１６４】
表示パネル５４１０は、画素部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波
数の低い駆動回路）を基板上にＴＦＴを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数の
駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップを
ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネル５４１０に実装しても良い。あるい
は、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を
用いてガラス基板と接続してもよい。なお、一部の周辺駆動回路を基板上に画素部と一体
形成し、他の周辺駆動回路を形成したＩＣチップをＣＯＧ等で実装した表示パネルの構成
は図２８（ａ）及び（ｂ）に一例を示してある。
【０１６５】
図２８（ａ）では表示パネルの基板５３００上に画素部５３０２とその周辺駆動回路（
第１の走査線駆動回路５３０３、第２の走査線駆動回路５３０４）を一体形成し、信号線
駆動回路５３０１をＩＣチップ上に形成しＣＯＧ等で表示パネルに実装した構成としても
良い。なお、基板上に一体形成した画素部５３０２及びその周辺駆動回路は封止基板５３
０８と基板５３００とをシール材５３０９を用いて貼り合わすことにより封止されている
。また、ＦＰＣ５３０５と表示パネルとの接続部上にはＩＣチップ（メモリ回路や、バッ
ファ回路などが形成された半導体チップ）５３０６及び５３０７がＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏ
ｎ Ｇｌａｓｓ）等で実装されていても良い。なお、ここではＦＰＣしか図示していない
が、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。
【０１６６】
このように、駆動回路の高速動作が要求される信号線駆動回路のみを、ＣＭＯＳ等を用
いてＩＣチップに形成し、低消費電力化を図る。また、ＩＣチップはシリコンウエハ等の
半導体チップとすることで、より高速動作且つ低消費電力化を図ることが可能である。さ
らに、第１の走査線駆動回路５３０３や第２の走査線駆動回路５３０４を画素部５３０２
と一体形成することで、低コスト化が図れる。また、ＦＰＣ５３０５と基板５３００との
接続部において機能回路（メモリやバッファ）が形成されたＩＣチップを実装することで
基板面積を有効利用することができる。
【０１６７】
さらに消費電力の低減を図るため、全ての周辺駆動回路をＩＣチップ上に形成し、そのＩ
ＣチップをＣＯＧ等で表示パネルに実装しても良い。例えば、図２８（ｂ）に示すように
基板５３１０上には画素部５３１２を形成し、信号線駆動回路５３１１、第１の走査線駆
動回路５３１３及び第２の走査線駆動回路５３１４をＩＣチップ上に形成し、ＣＯＧ等で
表示パネルに実装すれば良い。なお、図２８（ｂ）におけるＦＰＣ５３１５、ＩＣチップ
５３１６、ＩＣチップ５３１７、封止基板５３１８、シール材５３１９はそれぞれ図２８
（ａ）におけるＦＰＣ５３０５、ＩＣチップ５３０６、ＩＣチップ５３０７、封止基板５
３０８、シール材５３０９に相当する。
【０１６８】
このような構成とすることで、表示装置の低消費電力を図り、携帯電話機の一回の充電に
よる使用時間を長くすることができる。また、携帯電話機の低コスト化を図ることができ
る。
【０１６９】
また、走査線や信号線に設定する信号をバッファによりインピーダンス変換することで、
１行毎の画素の書き込み時間を短くすることができる。よって高精細な表示装置を提供す
ることができる。
【０１７０】
また、さらに消費電力の低減を図るため、基板上にＴＦＴを用いて画素部を形成し、全て
の周辺駆動回路をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇ
ｌａｓｓ）などで表示パネルに実装しても良い。
【０１７１】
そして、本発明の表示装置を用いることにより、コントラストの高い綺麗な画像で見るこ
とが出来る。
【０１７２】
また、本実施例に示した構成は携帯電話の一例であって、本発明の表示装置はこのような
構成の携帯電話に限られす様々な構成の携帯電話に適用することができる。
【０１７３】
（実施の形態１２）
図２９は表示パネル５７０１と、回路基板５７０２を組み合わせたＥＬモジュールを示
している。表示パネル５７０１は画素部５７０３、走査線駆動回路５７０４及び信号線駆
動回路５７０５を有している。回路基板５７０２には、例えば、コントロール回路５７０
６や信号分割回路５７０７などが形成されている。表示パネル５７０１と回路基板５７０
２は接続配線５７０８によって接続されている。接続配線にはＦＰＣ等を用いることがで
きる。
【０１７４】
コントロール回路５７０６が、実施の形態７における、コントローラ２７０８やメモリ
２７０９やメモリ２７１０などに相当する。主に、コントロール回路５７０６において、
サブフレームの出現順序などを制御している。
【０１７５】
表示パネル５７０１は、画素部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数
の低い駆動回路）を基板上にＴＦＴを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数の駆
動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣ
ＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）などで表示パネル５７０１に実装するとよい。ある
いは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板
を用いて表示パネル５７０１に実装しても良い。なお、一部の周辺駆動回路を基板上に画
素部と一体形成し、他の周辺駆動回路を形成したＩＣチップをＣＯＧ等で実装した構成は
図２８（ａ）に一例を示してある。このような構成とすることで、表示装置の低消費電力
を図り、例えば携帯電話機では一回の充電による使用時間を長くすることができる。また
、携帯電話機の低コスト化を図ることができる。
【０１７６】
また、走査線や信号線に設定する信号をバッファによりインピーダンス変換することで、
１行毎の画素の書き込み時間を短くすることができる。よって高精細な表示装置を提供す
ることができる。
【０１７７】
また、さらに消費電力の低減を図るため、ガラス基板上にＴＦＴを用いて画素部を形成し
、全ての信号線駆動回路をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ
Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）表示パネルに実装してもよい。
【０１７８】
なお、基板上にＴＦＴを用いて画素部を形成し、全ての周辺駆動回路をＩＣチップ上に形
成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネルに実装する
とよい。なお、基板上に画素部を形成し、その基板上に信号線駆動回路を形成したＩＣチ
ップをＣＯＧ等で実装した構成は図２８（ｂ）に一例を示してある。
【０１７９】
このＥＬモジュールによりＥＬテレビ受像機を完成させることができる。図３０は、Ｅ
Ｌテレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ５８０１は映像信号と音
声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路５８０２と、そこから出力される信号
を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路５８０３と、その映像
信号を駆動回路の入力仕様に変換するためのコントロール回路５７０６により処理される
。コントロール回路５７０６は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタ
ル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路５７０７を設け、入力デジタル信号をｍ個
に分割して供給する構成としても良い。
【０１８０】
チューナ５８０１で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路５８０４に送ら
れ、その出力は音声信号処理回路５８０５を経てスピーカー５８０６に供給される。制御
回路５８０７は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部５８０８から受け、チュ
ーナ５８０１や音声信号処理回路５８０５に信号を送出する。
【０１８１】
ＥＬモジュールを筐体に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。ＥＬモ
ジュールにより、表示部が形成される。また、スピーカー、ビデオ入力端子などが適宜備
えられている。
【０１８２】
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ
、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の
表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０１８３】
このように、本発明の表示装置を用いることにより、コントラストの高い綺麗な画像で
見ることが出来る。
【０１８４】
（実施の形態１３）
本発明は様々な電子機器に適用することができる。具体的には電子機器の表示部に適用す
ることができる。そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル
型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオ
コンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電
話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉ
ｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像
を表示しうる発光装置を備えた装置）などが挙げられる。
【０１８５】
図３１（Ａ）は発光装置であり、筐体３５００１、支持台３５００２、表示部３５００３
、スピーカー部３５００４、ビデオ入力端子３５００５等を含む。本発明の表示装置を表
示部３５００３に用いることができる。なお、発光装置は、パーソナルコンピュータ用、
テレビジョン放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用発光装置が含まれる。本発
明の表示装置を表示部３５００３に用いた発光装置は、コントラストの高い綺麗な画像で
見ることが可能となる。
【０１８６】
図３１（Ｂ）はカメラであり、本体３５１０１、表示部３５１０２、受像部３５１０３、
操作キー３５１０４、外部接続ポート３５１０５、シャッター３５１０６等を含む。
【０１８７】
本発明を表示部３５１０２に用いたカメラは、コントラストの高い綺麗な画像で見ること
が可能となる。
【０１８８】
図３１（Ｃ）はコンピュータであり、本体３５２０１、筐体３５２０２、表示部３５２
０３、キーボード３５２０４、外部接続ポート３５２０５、ポインティングマウス３５２
０６等を含む。本発明を表示部３５２０３に用いたコンピュータは、コントラストの高い
綺麗な画像で見ることが可能となる。
【０１８９】
図３１（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体３５３０１、表示部３５３０２、ス
イッチ３５３０３、操作キー３５３０４、赤外線ポート３５３０５等を含む。本発明を表
示部３５３０２に用いたモバイルコンピュータは、コントラストの高い綺麗な画像で見る
ことが可能となる。
【０１９０】
図３１（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）で
あり、本体３５４０１、筐体３５４０２、表示部Ａ３５４０３、表示部Ｂ３５４０４、記
録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部３５４０５、操作キー３５４０６、スピーカー部３５４０
７等を含む。表示部Ａ３５４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ３５４０４は主
として文字情報を表示することができる。本発明を表示部Ａ３５４０３や表示部Ｂ３５４
０４に用いた画像再生装置は、コントラストの高い綺麗な画像で見ることが可能となる。
【０１９１】
図３１（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体３５５０１、表示部３５５０２、
アーム部３５５０３を含む。本発明を表示部３５５０２に用いたゴーグル型ディスプレイ
は、コントラストの高い綺麗な画像で見ることが可能となる。
【０１９２】
図３１（Ｇ）はビデオカメラであり、本体３５６０１、表示部３５６０２、筐体３５６
０３、外部接続ポート３５６０４、リモコン受信部３５６０５、受像部３５６０６、バッ
テリー３５６０７、音声入力部３５６０８、操作キー３５６０９、接眼部３５６１０等を
含む。本発明を表示部３５６０２に用いたビデオカメラは、コントラストの高い綺麗な画
像で見ることが可能となる。
【０１９３】
図３１（Ｈ）は携帯電話機であり、本体３５７０１、筐体３５７０２、表示部３５７０
３、音声入力部３５７０４、音声出力部３５７０５、操作キー３５７０６、外部接続ポー
ト３５７０７、アンテナ３５７０８等を含む。本発明を表示部３５７０３に用いた携帯電
話機は、コントラストの高い綺麗な画像で見ることが可能となる。
【０１９４】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが
可能である。また本実施の形態の電子機器は、実施の形態１〜１２に示したいずれの構成
の表示装置を用いても良い。
【符号の説明】
【０１９５】
１０１ 画素配列
１０２ ソースドライバ
１０３ ゲートドライバ
１０４ 回路
１０５ デジタルデータ処理回路
１０６ ビデオ信号
１０７ 表示モード制御信号
１０８ ビデオ信号線
１０９ 表示モード制御信号線
１１０ シフトレジスタ
２０１ サンプリングスイッチ
２０２ サンプリングスイッチ
２０３ モード選択用スイッチ
２０４ モード選択用スイッチ
２０５ モード選択用スイッチ
２０６ モード選択用スイッチ
２０７ ラッチ１回路
２０８ ラッチ２回路
２０９ 出力制御スイッチ
２１１ ラッチ信号
２２０ 画素
２２１ 電源線
２２２ 配線
４０１ ゲート信号線
４０２ ソース信号線
４０３ 電源線
４０４ 選択用トランジスタ
４０５ 保持容量
４０６ 駆動トランジスタ
４０７ 発光素子
４０８ 対向電極
２１０１ 表示モード切替制御回路
２１０２ 配線
２１０３ スイッチ
２１０４ スイッチ
２１０５ 電源
２２０５ 可変電圧
２３０１ レベル制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置、特にアクティブマトリクス型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画素を発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子で形成した、いわゆる自発光型
の表示装置が注目を浴びている。このような自発光型の表示装置に用いられる発光素子と
しては、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎ
ｇ Ｄｉｏｄｅ）、有機ＥＬ素子、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍ
ｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）素子などとも言う）が注目を集めており、ＥＬディスプレイ
（例えば、有機ＥＬディスプレイなど）に用いられるようになってきている。ＯＬＥＤな
どの発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べて画素の視認性が高く、バ
ックライトが不要で応答速度が速い等の利点がある。また発光素子の輝度は、そこを流れ
る電流値によって制御される。
【０００３】
このような表示装置の発光階調を制御する駆動方式として、デジタル階調方式とアナログ
階調方式とがある。デジタル階調方式はデジタル制御で発光素子をオンオフさせ、階調を
表現している。一方、アナログ階調方式には、発光素子の発光強度をアナログ制御する方
式と発光素子の発光時間をアナログ制御する方式がある。
【０００４】
デジタル階調方式の場合、発光・非発光の２状態しかないため、このままでは、２階調
しか表現できない。そこで、別の手法を組み合わせて、多階調化を図ることが行われてい
る。多階調化のための手法としては、時間階調法を用いられることが多い（特許文献１〜
特許文献２参照）。
【０００５】
デジタル制御で画素の表示状態を制御して、時間階調を組み合わせて階調を表現するデ
ィスプレイとしては、デジタル階調方式を用いた有機ＥＬディスプレイの他にも、いくつ
か存在する。例としては、プラズマディスプレイなどがある。
【０００６】
時間階調法とは、発光している期間の長さや、発光した回数を制御して、階調を表現す
る方法である。つまり、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、各サブフレ
ームに、発光回数や発光時間などの重み付けを行い、重み付けの総量（発光回数の総和や
、発光時間の総和）を階調ごとに差を付けることによって、階調を表現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許公開番号２００１−３２４９５８号公報
【特許文献２】特許公開番号２００１−３４３９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、アナログ階調方式とデジタル階調方式とがあるが、双方とも、長所と短所が
あり、両方の長所を兼ね備えたような方式がなかった。そのため、どちらかの方式に限定
せざるを得なかった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑み、アナログ階調方式とデジタル階調方式の両方の長所
を持つような表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の表示モードを持ち、切り替えて表示できるような手段を有する表示装
置を提供する。つまり、ソースドライバが、アナログ階調方式とデジタル階調方式とを切
り替えて動作させるような手段を有している。このような手段を用いて、アナログ階調方
式とデジタル階調方式の両方の長所もつように出来ることにより、上記目的を達成するも
のである。
【００１１】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記表
示装置は、ソースドライバとゲートドライバとを有し、前記ソースドライバは、デジタル
値とアナログ値のいずれか一つの信号を、前記画素に供給する回路を有していることを特
徴とする表示装置。
【００１２】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記
表示装置は、ソースドライバとゲートドライバとを有し、前記ソースドライバは、アナロ
グデジタル切替回路を有していることを特徴とする表示装置。
【００１３】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記
表示装置は、少なくとも２つの表示モードを有し、第１の表示モードにおいて、前記画素
にアナログ信号が供給され、第２の表示モードにおいて、前記画素にデジタル信号が供給
されることを特徴としている。
【００１４】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記
表示装置は、少なくとも２つの表示モードを有し、前記画素は、発光素子を有し第１の表
示モードにおいて、前記画素にアナログ信号が供給され、第２の表示モードにおいて、前
記画素にデジタル信号が供給され、前記発光素子に供給させる電圧が、前記第１の表示モ
ードと前記第２の表示モードとで異なることを特徴としている。
【００１５】
本発明の表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置であって、前記
表示装置は、少なくとも２つの表示モードを有し、前記画素は、発光素子とトランジスタ
とを有し、前記発光素子の第１の電極と、前記トランジスタのソース電極またはドレイン
電極の一方とが接続され第１の表示モードにおいて、前記画素にアナログ信号が供給され
、第２の表示モードにおいて、前記画素にデジタル信号が供給され、前記発光素子の第２
の電極と、前記トランジスタのソース電極またはドレイン電極の他方との間の電圧は、前
記第１の表示モードと前記第２の表示モードとで異なることを特徴としている。
【００１６】
本発明においては、一画素とは、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よ
って、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明る
さを表現する。従って、そのときは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素からなるカラー
表示装置の場合には、画像の最小単位は、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素との三画素から
構成されるものとする。なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば
、ＲＧＢＷ（Ｗは白）がある。
【００１７】
なお、本明細書において、画素がマトリクスに配置されているとは、縦縞と横縞を組み
合わせたいわゆる格子状に配置されている場合はもちろんのこと、三色の色要素（例えば
ＲＧＢ）でフルカラー表示を行う場合に、１つの画像の最小要素を表す三つの色要素の画
素がいわゆるデルタ配置されている場合も含むものとする。また、ベイヤー配置されてい
る場合も含む。また、色要素毎に色の発光領域が異なっていてもよい。
【００１８】
本発明において、適用可能なトランジスタの種類に限定はなく、非晶質シリコンや多結
晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、半導体
基板やＳＯＩ基板を用いて形成されるＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイ
ポーラトランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、その他
のトランジスタを適用することができる。なお、非単結晶半導体膜には水素またはハロゲ
ンが含まれていてもよい。また、トランジスタが配置されている基板の種類に限定はなく
、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、
石材基板などに配置することが出来る。また、ある基板でトランジスタを形成し、その後
、別の基板にトランジスタを移動させて、別の基板上に配置するようにしてもよい。
【００１９】
なお、上述したように、本発明におけるトランジスタは、どのようなタイプのトランジ
スタでもよいし、どのような基板上に形成されていてもよい。したがって、回路の全てガ
ラス基板上に形成されていてもよいし、プラスチック基板や単結晶基板に形成されていて
もよいし、ＳＯＩ基板上に形成されていてもよいし、どのような基板上に形成されていて
もよい。回路の全てが形成されていることにより、部品数を減らしてコストを低減したり
、回路部品との接続数を減らすことにより、信頼性を向上させたりすることができる。あ
るいは、回路の一部をある基板に形成し、回路の別の一部を別の基板に形成してもよい。
つまり、回路の全てが同じ基板上に形成されていなくてもよい。例えば、回路の一部は、
ガラス基板上にトランジスタを用いて形成し、回路の別の一部は、単結晶基板等の上に形
成したＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）により接続してガラス基板上
に配置してもよい。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄ
ｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このように、回路の一部
が同じ基板に形成されていることにより、部品数を減らしてコストを低減したり、回路部
品との接続点数を減らすことにより信頼性を向上させたりすることができる。また、駆動
電圧が高い部分や駆動周波数が高い部分は、消費電力が大きくなるため、そのような部分
は同じ基板に形成しないようにすれば、消費電力の向上を防ぐことができる。
【００２０】
なお、明細書に示すスイッチは、様々な形態のものを用いることができ、一例として、
電気的スイッチや機械的なスイッチなどがある。つまり、電流の流れを制御できるもので
あればよく、特に限定されない。例えば、トランジスタでもよいし、ダイオード（ＰＮダ
イオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ダイオード接続のトランジスタ
など）でもよいし、それらを組み合わせた論理回路でもよい。スイッチとしてトランジス
タを用いる場合、そのトランジスタは単なるスイッチとして動作するため、トランジスタ
の極性（導電型）は特に限定されない。ただし、オフ電流が少ない方の極性のトランジス
タを用いることが望ましい。オフ電流が少ないトランジスタとしては、ＬＤＤ領域を設け
ているものやマルチゲート構造にしているものなどがある。また、スイッチとして動作さ
せるトランジスタのソース電極の電位が、低電位側電源（Ｖｓｓ、ＧＮＤ、０Ｖなど）に
近い状態で動作する場合はＮチャネル型を、反対にソース電極の電位が、高電位側電源（
Ｖｄｄなど）に近い状態で動作する場合はＰチャネル型を用いることが望ましい。なぜな
ら、ゲートソース間電圧の絶対値を大きくすることができるため、スイッチとして動作し
やすいからである。なお、Ｎチャネル型とＰチャネル型の両方を用いて、ＣＭＯＳ型のス
イッチにしてもよい。ＣＭＯＳ型のスイッチにすると、様々な入力電圧に対し出力電圧を
制御しやすいため、適切な動作を行うことができる。
【００２１】
なお、本発明において接続されているとは、電気的に接続されていることと同義である
。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気的
な接続を可能とする他の素子（例えば、スイッチやトランジスタや容量素子やインダクタ
や抵抗素子やダイオードなど）が配置されていてもよい。もちろん、間に他の素子を介さ
ずに配置されていてもよく、電気的に接続されているとは直接的に接続されている場合を
含むものとする。
【００２２】
なお、本発明において、接続されているとは、電気的に接続されていることと同義であ
る。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気
的な接続を可能とする他の素子（例えば、別の素子やスイッチなど）が配置されていても
よい。
【００２３】
なお、本発明において、ある物の上に形成されている、あるいは〜上に形成されている
、というように、〜の上に、あるいは、〜上に、という記載については、ある物の上に直
接接していることに限定されない。直接接してはいない場合、つまり間に別のものが挟ま
っている場合も含むものとする。従って例えば、層Ａの上に（もしくは層Ａ上に）層Ｂが
形成されているという場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａ
の上に別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されており、その上に層Ｂが形成されてい
る場合とを含むものとする。また、〜の上方に、という記載についても同様であり、ある
物の上に直接接していることに限定されず、間に別のものが挟まっている場合も含むもの
とする。従って、例えば層Ａの上方に層Ｂが形成されている、という場合は、層Ａの上に
直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が
形成されおり、その上に層Ｂが形成されている場合とを含むものとする。なお、〜の下、
もしくは〜の下方にの場合についても、同様に直接接している場合と、接していない場合
とを含むこととする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、アナログ階調方式とデジタル階調方式とを切り替えて表示することがが可
能となる。したがって、コントラストなどの表示品位が向上し、消費電力が低減すること
が出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図３】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図４】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図５】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図６】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図７】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図８】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図９】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１０】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１１】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図１２】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図１３】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図１４】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１５】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１６】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１７】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１８】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図１９】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図２０】本発明の表示装置の駆動方法を説明する図。
【図２１】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２２】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２３】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２４】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２５】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２６】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２７】本発明が適用される電子機器を説明する図。
【図２８】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２９】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図３０】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図３１】本発明が適用される電子機器を説明する図。
【図３２】しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す図。
【図３３】しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す図。
【図３４】しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す図。
【図３５】しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することな
くその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って
本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に、全体の構成図を示す。画素配列１０１を駆動するために、ソースドライバ１０２
、ゲートドライバ１０３が配置されている。なお、ソースドライバ１０２、ゲートドライ
バ１０３は、各々複数個配置されていてもよい。
【００２８】
なお、ソースドライバやその一部は、画素配列１０１と同一基板上に存在せず、例えば
、外付けのＩＣチップを用いて構成されることもある。
【００２９】
なお、すでに述べたように、本発明におけるトランジスタは、どのようなタイプのトラ
ンジスタでもよいし、どのような基板上に形成されていてもよい。したがって、図１で示
したような回路が、全てガラス基板上に形成されていてもよいし、プラスチック基板に形
成されていてもよいし、単結晶基板に形成されていてもよいし、ＳＯＩ基板上に形成され
ていてもよいし、どのような基板上に形成されていてもよい。あるいは、図１などにおけ
る回路の一部が、ある基板に形成されており、図１などにおける回路の別の一部が、別の
基板に形成されていてもよい。つまり、図１などにおける回路の全てが同じ基板上に形成
されていなくてもよい。例えば、図１などにおいて、画素配列１０１とゲートドライバ１
０３とは、ガラス基板上にＴＦＴを用いて形成し、ソースドライバ１０２（もしくはその
一部）は、単結晶基板上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓ
ｓ）で接続してガラス基板上に配置してもよい。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔ
ａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよ
い。
【００３０】
ソースドライバ１０２は、大きく３つの部分に分けることが出来る。
【００３１】
まず、シフトレジスタ１１０は、順次選択していくような信号（いわゆるサンプリングパ
ルス）を出力する回路である。よって、同様な機能を果たす回路であれば、シフトレジス
タに限定されない。例えば、デコーダ回路でもよい。
【００３２】
シフトレジスタが出力するサンプリングパルスは、アナログデジタル切り替え回路１０４
に入力される。アナログデジタル切り替え回路１０４には、ビデオ信号線１０８を通って
ビデオ信号１０６が入力される。そして、入力されたビデオ信号１０６を、デジタルデー
タ処理回路１０５に入力するのか、画素配列に入力するのかを、表示モード制御信号１０
７を用いて制御する機能を有している。表示モード制御信号１０７は、表示モード制御信
号線１０９を通って、アナログデジタル切り替え回路１０４に入力される。例えば、表示
モード制御信号１０７がＨ信号や有意レベルの信号の時には、ビデオ信号１０６は、画素
配列１０１に入力される。逆に、表示モード制御信号１０７がＬ信号や非有意レベルの信
号の時には、ビデオ信号１０６は、デジタルデータ処理回路１０５に入力される。
【００３３】
デジタルデータ処理回路１０５は、通常のデジタルドライバと同様な機能を有している。
すなわち、ビデオ信号１０６を保持し、保持したビデオ信号１０６を画素配列１０１に出
力する機能を有している。
【００３４】
したがって、表示モード制御信号１０７により、画素配列１０１には、ビデオ信号１０６
をそのまま入力することと、デジタルデータ処理回路１０５に一旦保持したあとで、画素
配列１０１に入力する場合とを切り替えることが出来る。
【００３５】
よって、画素配列１０１にビデオ信号１０６をそのまま入力するときには、画素配列１０
１に入力されるデオ信号はアナログ値とすることが可能となる。その場合、画素はアナロ
グ的に制御されることが可能になる。したがって、アナログ階調方式を用いることが出来
る。
【００３６】
一方、ビデオ信号１０６をデジタルデータ処理回路１０５に一旦保持する場合は、アナロ
グ値でデータを保持することが困難であるため、ビデオ信号１０６はデジタル値の場合と
なる。よって、画素は、デジタル的に制御されることになる。したがって、デジタル階調
方式を用いることとなる。
【００３７】
ただし、ビデオ信号１０６を一旦保持する場合であっても、容量素子などを用いれば、ア
ナログ値で信号を保存することも可能である。
【００３８】
そこで、表示モードとして、アナログ階調方式を用いる場合をアナログモード、デジタル
階調方式を用いる場合をデジタルモードと呼ぶことにする。
【００３９】
以上のことから、表示モード制御信号１０７により、アナログ階調方式とデジタル階調方
式とを切り替えることが可能となる。
【００４０】
次に、図１の構成を具体化した場合を図２に示す。なお、図２では、簡単のため、２列分
の場合に関して記載したが、これに限定されない。任意に列数を増やすことが出来る。
【００４１】
アナログデジタル切り替え回路１０４において、サンプリングスイッチ２０１、２０２が
、シフトレジスタ１１０から順次出力されるサンプリングパルスにより制御される。そし
て、モード選択用スイッチ２０３、２０４は、表示モード制御信号１０７により制御され
る。モード選択用スイッチ２０３、２０４は、排他的にオンオフする。つまり、モード選
択用スイッチ２０３、２０４のいずれか一方がオンのときは、他方がオフになる。このモ
ード選択用スイッチにより、ビデオ信号１０６を一旦デジタルデータ処理回路１０５に入
力するのか、画素配列１０１に入力するのかを制御する。図２の場合、モード選択用スイ
ッチ２０３がオンのとき、ビデオ信号１０６は、サンプリングスイッチ２０１とモード選
択用スイッチ２０３を通って、画素配列１０１に伝達される。同様に、モード選択用スイ
ッチ２０５がオンのとき、ビデオ信号１０６は、サンプリングスイッチ２０２とモード選
択用スイッチ２０５を通って、画素配列１０１に伝達される。一方、モード選択用スイッ
チ２０４がオンのとき、ビデオ信号１０６は、サンプリングスイッチ２０１とモード選択
用スイッチ２０４を通って、デジタルデータ処理回路１０５に伝達される。同様に、モー
ド選択用スイッチ２０６がオンのとき、ビデオ信号１０６は、サンプリングスイッチ２０
２とモード選択用スイッチ２０６を通って、デジタルデータ処理回路１０５に伝達される
。
【００４２】
デジタルデータ処理回路１０５では、ラッチ１回路２０７やラッチ２回路２０８において
、ビデオ信号の保存と出力が行われる。ラッチ１回路２０７には、シフトレジスタ１１０
から順次出力されるサンプリングパルスにしたがって、ビデオ信号１０６が入力され、保
存される。そして、１行分のビデオ信号１０６を保存した後、ラッチ信号２１１により、
ラッチ１回路に保存されていたビデオ信号１０６がラッチ２回路２０８に転送される。こ
のような動作を行うことにより、線順次駆動が可能となる。ラッチ２回路２０８からは、
出力制御スイッチ２０９、２１０を介して、画素配列１０１にビデオ信号が出力される。
出力制御スイッチ２０９、２１０は、表示モード制御信号１０７に応じて制御される。つ
まり、ラッチ２回路２０８の出力を画素配列１０１に入力したい場合、例えば、デジタル
モードの場合は、出力制御スイッチ２０９、２１０はオンする。逆に、ラッチ２回路２０
８の出力を画素配列１０１に入力したくない場合、例えば、アナログモードの場合は、出
力制御スイッチ２０９、２１０はオフする。その結果、ビデオ信号１０６は、モード選択
用スイッチ２０３、２０５を通って、画素配列１０１に入力される。
【００４３】
ここで、図３に、ラッチ１回路２０７とラッチ２回路２０８の例を示す。クロックドイン
バータやインバータを用いて、構成されている。なお、図３の構成に限定されない。
【００４４】
なお、図３のようなラッチ１回路２０７とラッチ２回路２０８を有するデジタルデータ処
理回路１０５を用いる場合、図２におけるサンプリングスイッチ２０１、２０２などは、
省略することが出来る。なぜなら、図３のようなデジタルデータ処理回路１０５を用いる
場合、サンプリングスイッチ２０１、２０２が無くても、デジタルデータ処理回路１０５
にデータが入ってしまうことを防ぐことが出来るからである。
【００４５】
また、画素配列１０１には、画素２２０がマトリクス状に配置されている。１画素分の画
素２２０の例を図４に示す。ゲート信号線４０１を用いて、選択用トランジスタ４０４を
制御する。選択用トランジスタ４０４がオンすると、ソース信号線４０２から、保持容量
４０５にビデオ信号が入力される。すると、ビデオ信号に応じて、駆動トランジスタ４０
６がオンオフし、電源線４０３から発光素子４０７を通って、対向電極４０８へ電流が流
れる。
【００４６】
図４における電源線４０３は、図２における電源線２２１へと接続される。また、図４に
おける対向電極４０８は、図２における配線２２２へと接続される。配線２２２は、全て
の画素の対向電極に接続されている場合が多い。ただし、これに限定されない。
【００４７】
なお、画素構成は、図４に限定されない。例えば、駆動トランジスタのバラツキを補正す
るような構成でもよい。
【００４８】
バラツキを補正する画素構成としては、大きく分けて、しきい値電圧のバラツキを補正す
るタイプと、ビデオ信号として電流を入力するタイプとがある。
【００４９】
図３２に、しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成を示す。スイッチ３１０７をゲー
ト信号線３１１５を用いて制御することにより、駆動トランジスタ３１０１のしきい値電
圧を容量素子３１０４に保存する。また、ゲート信号線３１１４により制御されるスイッ
チ３１０３は、駆動トランジスタ３１０１のゲート電位を初期化する機能を果たす。そし
て、ソース信号線３１１１からスイッチ３１０２を通ってビデオ信号を入力する。なお、
スイッチ３１０２はゲート信号線３１１３により制御される。図４における保持容量４０
５は容量素子３１０５に、駆動トランジスタ４０６は駆動トランジスタ３１０１に、電源
線４０３は電源線３１１６に相当する。
【００５０】
図３２では、駆動トランジスタ３１０１のゲート電位を初期化するための配線３１１２が
必要であったが、それを削除したものを図３３に示す。駆動トランジスタ３１０１のゲー
トは、スイッチ３２０３を介して、駆動トランジスタ３１０１のドレインに接続されてい
る。
【００５１】
なお、しきい値電圧のバラツキを補正する画素構成には、さまざまなものがあり、図３２
，図３３の構成に限定されない。このように、しきい値電圧のバラツキを補正する画素構
成を用いると、発光素子に流れる電流のバラツキを低減することができる。特に、アナロ
グモードにおいて、輝度を均一にできる。よって、より好適である。
【００５２】
次に、ビデオ信号として電流を入力するタイプの画素構成を図３４に示す。ソース信号線
３３３０にビデオ信号に応じた電流が供給される。すると、選択用スイッチ３３０２を介
して駆動トランジスタ３３０１のドレインに、スイッチ３３０４を介して駆動トランジス
タ３３０１のゲートにその電流が流れ、それに応じて、ゲート・ソース間電圧が発生する
。そのゲート・ソース間電圧は、容量素子３３０５に保存され、その後、スイッチ３３０
６を介して発光素子に電流が供給される。なお、選択用スイッチ３３０２、スイッチ３３
０４及びスイッチ３３０６のそれぞれは、ゲート信号線３３３３、ゲート信号線３３３４
、ゲート信号線３３３５により制御されている。なお、３３３６は電源線を示す。なお、
図３４では、信号電流を供給されるトランジスタと、発光素子に電流を供給するトランジ
スタとは同一であるが、異なっていても良い。その場合を図３５に示す。信号電流を供給
されるトランジスタ３４０１と、発光素子に電流を供給するトランジスタ３４２１とは、
別である。なお、図３５中の３４１１はソース線、３４１３と３４１４はゲート信号線、
３４０２は選択用スイッチ、３４０４はスイッチ、３４０５は容量素子、３４１６は電源
線を示す。
【００５３】
なお、電流を入力してバラツキを補正する画素構成には、さまざまなものがあり、図３４
、図３５の構成に限定されない。このように、電流を入力してバラツキを補正する画素構
成を用いると、発光素子に流れる電流のバラツキを低減することができる。特に、アナロ
グモードにおいて、輝度を均一にできる。よって、より好適である。
【００５４】
なお、画素に配置するのは、特定の発光素子に限定されない。画素に配置する表示素子の
例としては、ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃ
ｅｎｃｅ：ＥＬ）；有機発光ダイオード（（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉ
ｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）、有機ＥＬ素子などとも言う）の他、無機ＥＬ素子又は有
機物及び無機物を含むＥＬ素子）や電子放出素子、液晶素子、電子インクなど電気磁気的
作用によりコントラストが変化する表示媒体を適用することができる。また、電子放出素
子にカーボンナノチューブを利用することも可能ある。なお、電子放出素子を用いた表示
装置としてはフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）で用いる素子、ＦＥＤの一
種であるＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔ
ｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）などが挙げられる。その他、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プ
ラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電子ペーパーディスプレイ、デジタルマイクロミラーデ
バイス（ＤＭＤ）、圧電セラミックディスプレイなどに用いる、どのような表示素子でも
よい。
【００５５】
なお、図４における保持容量４０５は、駆動トランジスタ４０６のゲート電位を保持す
る役目をしている。よって、駆動トランジスタ４０６のゲートと電源線４０３の間に接続
されているが、これに限定されない。駆動トランジスタ４０６のゲート電位を保持できる
ように配置されていればよい。また、駆動トランジスタ４０６のゲート容量などを用いて
、駆動トランジスタ４０６のゲート電位を保持できる場合は、保持容量４０５を省いても
良い。
【００５６】
なお、図１などに示すスイッチ、例えば、サンプリングスイッチ２０１やモード選択用
スイッチ２０３や出力制御スイッチ２０９等は、電気的スイッチでも機械的なスイッチで
も何でも良い。電流の流れを制御できるものなら、何でも良い。トランジスタでもよいし
、ダイオードでもよいし、それらを組み合わせた論理回路でもよい。よって、スイッチと
してトランジスタを用いる場合、そのトランジスタは、単なるスイッチとして動作するた
め、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。ただし、オフ電流が少ない方が
望ましい場合、オフ電流が少ない方の極性のトランジスタを用いることが望ましい。オフ
電流が少ないトランジスタとしては、ＬＤＤ領域を設けているものや、マルチゲート構造
にしたもの等がある。また、スイッチとして動作させるトランジスタのソース端子の電位
が、低電位側電源（Ｖｓｓ、Ｖｇｎｄ、０Ｖなど）に近い状態で動作する場合はｎチャネ
ル型を、反対に、ソース端子の電位が、高電位側電源（Ｖｄｄなど）に近い状態で動作す
る場合はｐチャネル型を用いることが望ましい。なぜなら、ゲート・ソース間電圧の絶対
値を大きくできるため、スイッチとして、動作しやすいからである。なお、ｎチャネル型
とｐチャネル型の両方を用いて、ＣＭＯＳ型のスイッチにしてもよい。
【００５７】
スイッチの例を図５に示す。図５（Ａ）は、模式的に記載したスイッチである。図５（Ｂ
）は、ＡＮＤ回路を用いたスイッチである。制御線５０２を使って、入力５０１の信号を
出力５０３に伝えるかどうかを制御する。図５（Ｂ）の場合は、出力５０３は、入力信号
にかかわらず、Ｌ信号なる、というような制御は可能である。しかし、出力５０３がフロ
ーティング状態になることはない。したがって、出力５０３が、デジタル回路の入力に接
続されている場合などに、図５（Ｂ）のスイッチを用いることが好適である。デジタル回
路の場合、入力をフローティング状態にしても、出力はフローティング状態にならない。
入力をフローティング状態にすると、出力が不安定になり、望ましくない。よって、デジ
タル回路の入力に接続されている場合などは、図５（Ｂ）のスイッチを用いることが好適
である。
【００５８】
なお、図５（Ｂ）は、ＡＮＤ回路を用いて構成したが、これに限定されない。ＯＲ回路や
ＮＡＮＤ回路やＮＯＲ回路を用いても、同様の機能を果たすことが出来る。
【００５９】
一方、入力をフローティング状態にしたい場合は、図５（Ｃ）や図５（Ｄ）のスイッチを
用いればよい。図５（Ｃ）は、トランスミッションゲートもしくはアナログスイッチなど
と呼ばれている回路である。図５（Ｃ）は、入力５１１の電位を、ほぼそのまま出力５１
３に伝達する。よって、アナログ信号の伝達に好適である。図５（Ｄ）は、クロックドイ
ンバータなどと呼ばれている回路である。図５（Ｄ）は、入力５２１の信号を反転させて
出力５２３に伝達する。よって、デジタル信号の伝達に好適である。なお、制御線５１２
、５２２により、それぞれ入力５１１、５２１の信号を出力５１３、５２３に伝えるかど
うかを制御する。
【００６０】
以上のことから、サンプリングスイッチ２０１などや、アナログ信号を伝達するモード選
択用スイッチ２０３などは、図５（Ｃ）のスイッチを用いることが好適である。デジタル
信号を伝達するモード選択用スイッチ２０４は、デジタル回路であるラッチ１回路２０７
の入力に接続されているので、図５（Ｂ）のスイッチを用いることが好適である。出力制
御スイッチ２０９などは、出力をフローティング状態にする必要があるので、図５（Ｃ）
や図５（Ｄ）が好適である。ただし、出力制御スイッチ２０９への入力はデジタル信号な
ので、図５（Ｄ）の方がより好適である。
【００６１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、アナログモードにおける画素の駆動方法について述べる。
【００６２】
図６に、駆動トランジスタと発光素子とに加わる電圧と電流の関係を示す。図６（Ａ）は
、駆動トランジスタ６０１と発光素子６０２の回路を示す。配線６０３と配線６０４の間
に、駆動トランジスタ６０１と発光素子６０２とが直列に接続されている。配線６０３の
方が配線６０４よりも電位が高いため、駆動トランジスタ６０１から発光素子６０２の方
へ電流が流れる。
【００６３】
図４における駆動トランジスタ４０６が、図６（Ａ）における駆動トランジスタ６０１に
相当し、図４における発光素子４０７が、図６（Ａ）における発光素子６０２に相当する
。
【００６４】
図６（Ｂ）に、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）と、駆動ト
ランジスタ６０１と発光素子６０２とに流れる電流の関係を示す。ゲート・ソース間電圧
（の絶対値）を大きくしていくと、それに応じて、電流値も大きくなっていく。これは、
駆動トランジスタ６０１が飽和領域で動作しているためである。飽和領域では、トランジ
スタのゲート・ソース電圧の２乗に比例して電流値が増えていく。さらにゲート・ソース
間電圧（の絶対値）を大きくしていくと、発光素子６０２に加わる電圧が大きくなるため
、ドレイン・ソース電圧が小さくなり、駆動トランジスタ６０１が線形領域で動作するよ
うになる。すると、ドレイン・ソース電圧が小さくなるにしたがって、電流値の上昇率も
小さくなっていく。そして、ある電流値以上の電流は流れなくなる。
【００６５】
アナログモードでは、アナログ階調方式を用いて階調を表現する。したがって、駆動トラ
ンジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）をアナログ的に変化させることによ
って、駆動トランジスタ６０１と発光素子６０２とに流れる電流もアナログ的に変化する
ような状態で動作させることが望ましい。そのため、駆動トランジスタ６０１のゲート・
ソース間電圧（の絶対値）は、しきい値電圧から、駆動トランジスタ６０１が飽和領域と
して動作するゲート・ソース間電圧にかけて変化させれば良い。なお、変化させる上限は
、飽和領域にとどまらず線形領域にかけて変化させても良い。即ち、駆動トランジスタ６
０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）は、ゲート・ソース間電圧（の絶対値）に対し
電流値ＩＥＬが変化する領域であれば良い。また、変化させる下限値は、駆動トランジス
タ６０１がオフとなるゲート・ソース間電圧（の絶対値）であれば良い。
【００６６】
例えば、電圧範囲６２０のように、電流が殆どながれないようなところから、飽和領域内
で動作するような状態で、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）
を制御してもよい。電流が殆どながれないような状態とは、駆動トランジスタ６０１のゲ
ート・ソース間電圧が、駆動トランジスタ６０１のしきい値電圧とほぼ等しい場合に相当
する。
【００６７】
あるいは、電圧範囲６２１のように、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧が
、駆動トランジスタ６０１のしきい値電圧よりも確実に低い状態から、ゲート・ソース間
電圧（の絶対値）を大きくしていって制御し、飽和領域内で動作するような状態で、駆動
トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）を制御してもよい。このように
、黒状態のときの、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧を、駆動トランジス
タ６０１のしきい値電圧よりも確実に低い電圧にすることにより、確実に黒状態にするこ
とができる。例えば、駆動トランジスタ６０１の電流特性がばらついたとき、しきい値電
圧もばらつく。よって、ある画素では黒状態になっていても、別の画素では、僅かに発光
してしまうこともある。その結果、コントラストの低下を招いてしまう。そこで、それを
防止するため、６２１のような電圧範囲で動作させることは、好適である。
【００６８】
なお、電圧範囲６２０や電圧範囲６２１では、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース
間電圧（の絶対値）を大きくしても、飽和領域で動作するとしたが、これに限定されない
。電圧範囲６２２や電圧範囲６２３のように、飽和領域だけでなく、線形領域も使って動
作させてもよい。駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）をアナロ
グ的に変化させることによって、駆動トランジスタ６０１と発光素子６０２とに流れる電
流もアナログ的に変化するような範囲であれば、線形領域でも動作させてもよい。
【００６９】
なお、駆動トランジスタ６０１を飽和領域で動作させた場合には、たとえ発光素子６０
２が劣化しても発光素子に一定の電流量を供給することが可能である。また、線形領域の
場合には、トランジスタの特性ばらつきの影響を受けずに駆動させることができる。
【００７０】
次に、発光素子６０２からの光の色によって、最適化させた場合について述べる。発光素
子６０２は、色によって、輝度が異なったり、必要な電流値が異なったりしている。そこ
で、色バランスを合わせる必要がある。そのためには、駆動トランジスタ６０１のゲート
・ソース間電圧（の絶対値）を色ごとに異なるようにすることが望ましい。あるいは、駆
動トランジスタ６０１の電流供給能力（たとえば、トランジスタのチャネル幅など）を色
ごとに異なるようにすることが望ましい。あるいは、発光素子６０２の発光面積を色ごと
に異なるようにすることが望ましい。あるいは、これらの幾つかを組み合わせることが望
ましい。これにより、色バランスを合わせることが可能となる。
【００７１】
なお、配線６０３の電位を色ごとに変えることも可能である。ただし、駆動トランジスタ
６０１をオフにするときの電圧も色ごとに変わってしまうという欠点がある。よって、配
線６０３の電位は、全ての色で同じにしてもよい。
【００７２】
なお、駆動トランジスタ６０１は、Ｐチャネル型の場合について述べたが、これに限定さ
れない。Ｎチャネル型にして、電流が流れる向きを逆にすることは、同業者であれば、容
易に実現できる。また、Ｐチャネル型の場合、Ｎチャネル型の場合、各々について、電流
が流れる向きを逆にすることも、同業者であれば、容易に実現できる。その場合は、ゲー
ト・ソース間電圧の大きさは、発光素子６０２の電圧電流特性の影響を受けることとなる
。
【００７３】
なお、本実施の形態は、実施の形態１の画素について詳細に述べたものである。よって、
本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１で述べた内容と自由に組み合わせることが出
来る。
【００７４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、デジタルモードにおける画素の駆動方法について述べる。
【００７５】
図６（Ｂ）の、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）と、駆動ト
ランジスタ６０１と発光素子６０２とに流れる電流の関係を参照する。デジタルモードで
は、オンとオフや、ＨとＬのように、２値で制御する。つまり、発光素子６０２に電流が
流れるか、流れないかを制御する。したがって、まず、電流が流れない場合について考え
る。その場合は、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）は、電圧
６２４、電圧６２５、電圧６２６に示すように、０Ｖ以上で、かつ、電流が流れない場合
、つまり、駆動トランジスタ６０１のしきい値電圧以下であればよい。
【００７６】
次に、電流が流れる場合について考える。その場合は、駆動トランジスタ６０１のゲート
・ソース間電圧（の絶対値）は、電圧６２７、６２８、６２９に示すように、飽和領域内
か、線形領域か、さらに電圧を大きくして、電流値が増えなくなっている領域などで動作
させればよい。なお、図中では電圧６２７は、線形領域と飽和領域の境界に位置している
が、前述のように飽和領域内であれば良い。このように、駆動トランジスタ６０１より発
光素子６０２に電流が供給できる電圧であれば特に限定されない。
【００７７】
例えば、飽和領域で動作させる場合は、発光素子６０２の電圧電流特性が劣化しても、そ
こを流れる電流値が変化しない、という利点がある。そのため、焼き付きの影響を受けに
くい。ただし、駆動トランジスタ６０１の電流特性がばらつくと、そこを流れる電流もば
らついてしまう。そのため、表示ムラを生じてしまう場合がある。
【００７８】
それに対して、線形領域で動作させると、駆動トランジスタ６０１の電流特性がばらつい
ても、そこを流れる電流値は影響を受けにくい。そのため、表示ムラが生じにくい。また
、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）が大きくなりすぎないこ
とと、配線６０３と配線６０４との間の電圧を大きくしておく必要がないため、消費電力
も小さくできる。
【００７９】
さらに、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）を大きくすると、
駆動トランジスタ６０１の電流特性がばらついても、そこを流れる電流値は影響をほとん
ど受けなくなる。ただし、発光素子６０２の電圧電流特性が劣化すると、そこを流れる電
流値が変化してしまう場合がある。そのため、焼き付きの影響を受けやすくなる。
【００８０】
このように、駆動トランジスタ６０１を飽和領域で動作させると、発光素子６０２の特性
が変化しても、電流値が変化しない。よって、その場合、駆動トランジスタ６０１は、電
流源として動作していると見なせる。したがって、このような駆動を定電流駆動と呼ぶこ
とにする。
【００８１】
また、駆動トランジスタ６０１を線形領域で動作させると、駆動トランジスタ６０１の電
流特性がばらついても、電流値が変化しない。よって、その場合、駆動トランジスタ６０
１は、スイッチとして動作していると見なせる。よって、発光素子６０２には、配線６０
３の電圧がそのまま加わっているように見なせる。したがって、このような駆動を定電圧
駆動と呼ぶことにする。
【００８２】
デジタルモードにおいては、定電圧駆動を用いても良いし、定電流駆動を用いても良い
。ただし、定電圧駆動を用いると、トランジスタのバラツキの影響を受けず、消費電力も
小さくなるため、好適である。
【００８３】
次に、発光素子６０２の発光色によって、最適化させた場合について述べる。定電流駆動
の場合は、アナログモードと同様である。
【００８４】
定電圧駆動の場合は、駆動トランジスタ６０１のゲート・ソース間電圧（の絶対値）や、
駆動トランジスタ６０１の電流供給能力（たとえば、トランジスタ幅など）を色ごとに異
なるようにしても、そこを流れる電流値は、あまり変わらない。なぜなら、スイッチとし
て動作しているからである。
【００８５】
そのため、発光素子６０２の発光面積を色ごとに異なるようにすることが望ましい。ある
いは、配線６０３の電位を色ごとに変えることも可能である。あるいは、これらを組み合
わせることが望ましい。これにより、色バランスを合わせることが可能となる。
【００８６】
なお、本実施の形態は、実施の形態１の画素について詳細に述べたものである。よって、
本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１や実施の形態２で述べた内容と自由に組み合
わせることが出来る。
【００８７】
（実施の形態４）
デジタルモードの場合、このままでは、発光と非発光の２値しか表現できない。そこで、
他の方法を組み合わせて、多階調化を図ってもよい。そこで、多階調化を図った場合の画
素の駆動方法について述べる。
【００８８】
多階調化を図る方法として、時間階調方式と面積階調方式とがある。時間階調方式は、あ
る期間の中で発光している時間の長さを変えることにより、階調を表現する方法である。
一方、面積階調方式は、発光している面積の大きさを変えることにより、階調を表現する
方法である。
【００８９】
なお、時間階調方式と面積階調方式とを組み合わせても良い。
【００９０】
ここでは、時間階調方式について、詳細に述べる。デジタル時間階調方式では、１フレー
ム期間を複数のサブフレーム期間に分割する。そして、各サブフレーム期間における点灯
期間の長さを変えることにより、階調を表現する。
【００９１】
まず、画素に信号を書き込む期間と点灯する期間とが分離されている場合のタイミングチ
ャートを図７に示す。まず、信号書き込み期間において、１画面分の信号を全画素に入力
する。この間は、画素は点灯しない。信号書き込み期間が終了したのち、点灯期間が始ま
り、画素が点灯する。次に、次のサブフレームが始まり、信号書き込み期間において、１
画面分の信号を全画素に入力する。この間は、画素は点灯しない。信号書き込み期間が終
了したのち、点灯期間が始まり、画素が点灯する。
【００９２】
同様のことを繰り返すことにより、階調を表現することが可能となる。このとき、各サ
ブフレーム期間における点灯期間の長さを、１：２：４：８：・・・というように、２の
べき乗にすることにより、様々な階調を表現することが出来る。
【００９３】
その場合の画素構成は、図４の構成を用いればよい。
【００９４】
なお、信号書き込み期間においては、電源線４０３と対向電極４０８の電位を制御するこ
とにより、発光素子４０７には電圧が加わらないようにしておく。例えば、対向電極４０
８の電位を高くして、発光素子４０７に電圧が加わらないようにしたり、対向電極４０８
に電荷を供給せず、フローティング状態にしてもよい。その結果、信号書き込み期間にお
いて、発光素子４０７が点灯することを避けることが出来る。
【００９５】
次に、画素に信号を書き込む期間と点灯する期間とが分離されていない場合のタイミング
チャートを図８に示す。各行において、信号書き込み動作を行うと、すぐに点灯期間が開
始する。
【００９６】
ある行において、信号を書き込み、所定の点灯期間が終了したのち、次のサブフレームに
おける信号の書き込み動作を開始する。これを繰り返すことにより、点灯期間の長さを各
々制御することができる。
【００９７】
このようにすることにより、信号の書き込み動作が遅くても、１フレーム内にたくさんの
サブフレームを配置することが可能となる。また、１フレーム期間における点灯期間の割
合（いわゆるデューティー比）を大きくできるので、消費電力を低減したり、発光素子の
劣化を抑制したり、疑似輪郭を抑制することが可能となる。
【００９８】
その場合の画素構成は、図４の構成を用いればよい。その場合、図８において、時刻ｔ０
の場合、同時に３行分の画素に信号を入力する必要がある。通常は、同時に複数行の画素
に信号を入力することは出来ない。そこで、図９に示すように、１ゲート選択期間を複数
（図９では３つ）に分割する。そして、分割された選択期間内で、各々のゲート信号線４
０１を選択し、その時に対応する信号をソース信号線４０２に入力する。例えば、ある１
ゲート選択期間において、Ｇ１（ｔ０）ではｉ行目を選択し、Ｇ２（ｔ０）ではｊ行目を
選択し、Ｇ３（ｔ０）ではｋ行目を選択する。すると、１ゲート選択期間において、あた
かも同時に３行分を選択したかのように動作させることが可能となる。
【００９９】
なお、図８、図９では、同時に３行分の画素に信号を入力する場合について示したが、
これに限定されない。さらに多くの行やさらに少ない行に信号を入力してもよい。
【０１００】
なお、このような駆動方法の詳細については、例えば、特開２００１−３２４９５８号公
報等に記載されており、その内容を本願と組み合わせて適用することが出来る。
【０１０１】
次に、画素の信号を消去する動作を行う場合のタイミングチャートを図１０に示す。各行
において、信号書き込み動作を行い、次の信号書き込み動作が来る前に、画素の信号を消
去する。このようにすることにより、点灯期間の長さを容易に制御できるようになる。
【０１０２】
ある行において、信号を書き込み、所定の点灯期間が終了したのち、次のサブフレームに
おける信号の書き込み動作を開始する。もし、点灯期間が短い場合は、信号消去動作を行
い、非点灯状態にする。このようなを繰り返すことにより、点灯期間の長さを制御するこ
とが出来る。
【０１０３】
このようにすることにより、信号の書き込み動作が遅くても、１フレーム内にたくさんの
サブフレームを配置することが可能となる。また、消去動作を行う場合は、消去用のデー
タをビデオ信号と同様に取得する必要がないため、ソースドライバの駆動周波数も低減出
来る。
【０１０４】
その場合の画素構成を図１１に示す。消去トランジスタ１１０４が、駆動トランジスタ４
０６のゲートと電源線４０３の間に接続されている。
【０１０５】
ゲート信号線４０１を用いて、選択用トランジスタ４０４を制御する。選択用トランジス
タ４０４がオンすると、ソース信号線４０２から、保持容量４０５にビデオ信号が入力さ
れる。すると、ビデオ信号に応じて、駆動トランジスタ４０６がオンオフし、電源線４０
３から発光素子４０７を通って、対向電極４０８へ電流が流れる。
【０１０６】
信号を消去したい場合は、第２ゲート線１１０１を選択して、消去トランジスタ１１０４
をオン状態にして、駆動トランジスタ４０６がオフ状態になるようにする。すると、電源
線４０３から発光素子４０７を通って、対向電極４０８へ電流が流れないようになる。そ
の結果、非点灯期間を作ることができ、点灯期間の長さを自由に制御できるようになる。
【０１０７】
図１１では、消去トランジスタ１１０４を用いていたが、別の方法を用いることも出来る
。なぜなら、強制的に非点灯期間をつくればよいので、発光素子４０７に電流が供給され
ないようにすればよいからである。よって、電源線４０３から発光素子４０７を通って、
対向電極４０８へ電流が流れる経路のどこかに、スイッチを配置して、そのスイッチのオ
ンオフを制御して、非点灯期間を作ればよい。あるいは、駆動トランジスタ４０６のゲー
ト・ソース間電圧を制御して、駆動トランジスタが強制的にオフになるようにすればよい
。
【０１０８】
駆動トランジスタを強制的にオフにする場合の画素構成の例を図１２に示す。消去ダイ
オード１２０４が、駆動トランジスタ４０６のゲートと第２ゲート線１２０１との間に接
続されている。
【０１０９】
信号を消去したい場合は、第２ゲート線１２０１を選択（ここでは、高い電位にする）し
て、消去ダイオード１２０４がオンして、第２ゲート線１２０１から駆動トランジスタ４
０６のゲートへ電流が流れるようにする。その結果、駆動トランジスタ４０６がオフ状態
になる。すると、電源線４０３から、発光素子４０７を通って、対向電極４０８には、電
流が流れないようになる。その結果、非点灯期間を作ることができ、点灯期間の長さを自
由に制御できるようになる。
【０１１０】
信号を保持しておきたい場合は、第２ゲート線１２０１を非選択（ここでは、低い電位に
する）しておく。すると、消去ダイオード１２０４がオフするので、駆動トランジスタ４
０６のゲート電位は保持される。
【０１１１】
なお、消去ダイオード１２０４は、整流性がある素子であれば、なんでもよい。ＰＮ型
ダイオードでもよいし、ＰＩＮ型ダイオードでもよいし、ショットキー型ダイオードでも
よいし、ツェナー型ダイオードでもよい。
【０１１２】
また、トランジスタを用いて、ダイオード接続（ゲートとドレインを接続）して、用い
ても良い。その場合の回路図を図１３に示す。消去ダイオード１２０４として、ダイオー
ド接続したトランジスタ１３０４を用いている。ここでは、Ｎチャネル型を用いているが
、これに限定されない。Ｐチャネル型を用いても良い。
【０１１３】
さらに、図４の回路を用いて、図１０のような駆動法を実現することも可能である。その
場合のタイミングチャートは、図９と同様にすればよい。図９では、１ゲート選択期間を
３つに分割しているが、１ゲート選択期間をここでは、２つに分割する。そして、分割さ
れた選択期間内で、各々のゲート線を選択し、その時に対応する信号（ビデオ信号と消去
するための信号）をソース信号線４０２に入力する。例えば、ある１ゲート選択期間にお
いて、前半はｉ行目を選択し、後半はｊ行目を選択する。そして、ｉ行目が選択されてい
るときは、それようのビデオ信号を入力する。一方、ｊ行目が選択されているときは、駆
動トランジスタがオフするような信号を入力する。すると、１ゲート選択期間において、
あたかも同時に２行分を選択したかのように動作させることが可能となる。
【０１１４】
なお、このような駆動方法の詳細については、例えば、特開２００１−３２４９５８号公
報等に記載されており、その内容を本願と組み合わせて適用することが出来る。
【０１１５】
なお、本実施の形態において示したタイミングチャートや画素構成や駆動方法は一例であ
り、これに限定されない。様々なタイミングチャートや画素構成や駆動方法に適用するこ
とが可能である。
【０１１６】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態３の画素について詳細に述べたもので
ある。よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態３で述べた内容
と自由に組み合わせることが出来る。
【０１１７】
（実施の形態５）
デジタルモードの場合、このままでは、発光と非発光の２値しか表現できない。ただし、
２値のみで表示を行ってもよい。２値のみで表示を行うことによって、消費電力を大幅に
低減することが可能となる。このような表示モードを２値モードと呼ぶことにする。
【０１１８】
ここでは、２値モードで表示を行うについて、詳細に述べる。画素構成については、実施
の形態４で述べた様々な構成を用いればよい。
【０１１９】
まず、実施の形態４で述べた各々の駆動方法と同程度の速度で、行をスキャンしながら信
号を書き込んでいく場合のタイミングチャートを図１４（Ａ）に示す。この場合、同程度
の周波数でソースドライバやゲートドライバを動作させることになるので、それらのドラ
イバに入力する信号（たとえばクロック信号など）は、同じ周波数でよい。したがって、
周波数発生回路は、複数なくてもよく、１つでよい。よって、回路を縮小でき、コスト低
減を実現できる。
【０１２０】
ただし、この場合、２値モードのデューティー比が、アナログモードや、２値モード以外
のデジタルモードと比較したとき、高くなってしまう場合がある。よって、デューティー
比を下げるために、消去動作を行っても良い。その場合のタイミングチャートを図１４（
Ｂ）に示す。
【０１２１】
次に、実施の形態４で述べた各々の駆動方法の場合よりも、低い速度で、行をスキャンし
ながら信号を書き込んでいく場合のタイミングチャートを図１５（Ａ）に示す。ここでは
、１フレーム期間をかけて、全行をスキャンしている。この場合、低い周波数でソースド
ライバやゲートドライバを動作させることになる。よって、ソースドライバやゲートドラ
イバに供給する信号や電源の電圧が小さくても良い。したがって、消費電力を小さくでき
る。
【０１２２】
ただしこの場合も、２値モードのデューティー比が、アナログモードや、２値モード以外
のデジタルモードと比較したとき、高くなってしまう場合がある。よって、デューティー
比を下げるために、消去動作を行っても良い。その場合のタイミングチャートを図１５（
Ｂ）に示す。
【０１２３】
なお、アナログモードにおいても、図１４や図１５のタイミングチャートに従って動作さ
せればよい。
【０１２４】
なお、２値モードでカラー表示を行う場合は、ＲＧＢごとに２値で表示するため、合計
で８色を表示することが出来る。
【０１２５】
なお、ここでは、２値のみで表示を行う場合について述べたが、これに限定されない。２
値、つまり、１ビットでの表示だけでなく、２ビット以上で表示してもよい。例えば、３
ビット表示を行った場合について、図１６に示す。図１４や図１５のように、消去動作を
行ったり、行をスキャンする速度を遅くしてもよい。
【０１２６】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態４の画素などについて詳細に述べたも
のである。よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態４で述べた
内容と自由に組み合わせることが出来る。
【０１２７】
（実施の形態６）
これまで、様々な表示モードについて述べてきた。まず、アナログモードとデジタルモー
ドとがあり、デジタルモードでは、通常のモードと２値モードとがある。なお、通常のモ
ードは、デジタルモードにおいて最も階調数が多い場合の表示モードを言う。
【０１２８】
なお、デジタルモードにおいて、通常のモードよりも表示する階調数が少なく、２値モー
ドよりも表示する階調数が多い場合を、多値モードと呼ぶことにする。多値モードでは、
通常モードよりも消費電力を低減でき、２値モードよりも画像を綺麗に表示できる。
【０１２９】
よって、アナログモードと、通常のデジタルモード、多値モードのデジタルモード、２値
モードのデジタルモードとを、表示する画像によって、切り替えても良い。
【０１３０】
例えば、写真などのように、綺麗な画像を表示したい場合は、アナログモードもしくは通
常のデジタルモードを用いて表示する。これにより、正しくかつ、きめ細やに階調を表現
することができる。その場合、図１に示すビデオ信号１０６として入力される信号によっ
て、表示モードを切り替えればよい。例えば、ビデオ信号１０６がアナログ信号の場合は
、アナログモードを用いて、ビデオ信号１０６がデジタル信号の場合は、通常のデジタル
モードを用いればよい。通常のデジタルモードは、６ビット以上の表示、より望ましくは
８ビット以上の表示を行うことが望ましい。アナログモードは、８ビット以上の表示を行
うことが望ましい。
【０１３１】
また、例えば、文字を主体として表示させるような場合、例えば、メールを読む場合や、
電子ブックを読む場合などは、２値モードのデジタルモードを用いて表示することが望ま
しい。これにより、消費電力を低減することが出来る。
【０１３２】
また、例えば、イラストやアニメーションやマンガなど、階調を表現したいが、写真等ほ
ど細かく表現する必要がない場合は、多値モードを用いて表示することが望ましい。これ
により、消費電力を低減しつつ、綺麗な画像を表示することができる。
【０１３３】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態５について詳細に述べたものである。
よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態５で述べた内容と自由
に組み合わせることが出来る。
【０１３４】
（実施の形態７）
次に、各々の表示モード、つまり、アナログモードと、通常のデジタルモード、多値モ
ードのデジタルモード、２値モードのデジタルモードなどにおいて、図４を用いて各表示
モードにおける電源線４０３と対向電極４０８の電位に関して述べる。
【０１３５】
まず、電源線４０３の電位を変化させた場合について述べる。アナログモード、２値モ
ードのデジタルモード、通常のデジタルモードという順で表示モードを変化させた場合の
電位を図１７に示す。アナログモードでは、駆動トランジスタを主に飽和領域で動作させ
るため、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧を大きくしておく必要がある。つまり
、電源線４０３の電位を高くしておく必要がある。２値モードでは、駆動トランジスタを
主に線形領域で動作させるため、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、小さくな
る。つまり、電源線４０３の電位は低くても良い。また、２値モードでは、デューティー
比が高い場合あるので、それも考慮すると、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は
、小さくなる。通常のデジタルモードでは、２値モードよりもデューティー比が高くなる
場合があるので、その場合は、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、２値モード
の場合よりも大きくなる。つまり、電源線４０３の電位は高くなる。しかし、駆動トラン
ジスタを主に線形領域で動作させるため、アナログモードの場合よりも小さくてよい。つ
まり、電源線４０３の電位は低くても良い。
【０１３６】
なお、色ごとに発光素子の特性が変わるため、２値モードや通常のデジタルモードでは
、色ごとに電源線４０３の電位がことなっていてもよい。
【０１３７】
図１７では、表示モードによって、電源線４０３の電位を変えたが、これに限定されない
。対向電極４０８の電位を変えても良い。その場合を図１８に示す。
【０１３８】
アナログモードでは、駆動トランジスタを主に飽和領域で動作させるため、電源線４０３
と対向電極４０８の間の電圧を大きくしておく必要がある。つまり、対向電極４０８の電
位を低くしておく必要がある。２値モードでは、駆動トランジスタを主に線形領域で動作
させるため、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、小さくなる。つまり、対向電
極４０８の電位は高くても良い。また、２値モードでは、デューティー比が高い場合ある
ので、それも考慮すると、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、小さくなる。通
常のデジタルモードでは、２値モードよりもデューティー比が高くなる場合があるので、
その場合は、電源線４０３と対向電極４０８の間の電圧は、２値モードの場合よりも大き
くなる。つまり、対向電極４０８の電位は低くなる。しかし、駆動トランジスタを主に線
形領域で動作させるため、アナログモードの場合よりも小さくてよい。つまり、対向電極
４０８の電位は高くても良い。
【０１３９】
なお、色ごとに発光素子の特性が変わるため、２値モードや通常のデジタルモードでは
、色ごとに電源線４０３の電位がことなっていてもよい。
【０１４０】
図１７と図１８を組み合わせてもよい。つまり、電源線４０３と対向電極４０８の電位を
両方とも、表示モードに応じて変化させてもよい。ただし、表示モードが異なっていても
、電源線４０３や対向電極４０８の電位を変化させなくてもよい。
【０１４１】
なお、図１７、図１８では、アナログモード、２値モードのデジタルモード、通常のデジ
タルモードという順で変化させたが、これに限定されない。どのような順序で表示モード
を変化させてもよい。また、多値モードを用いた場合を図１９、図２０に示す。多値モー
ドでの電源線４０３の電位は、通常のデジタルモードの場合よりも低く、２値モードの場
合よりも高いのが望ましい。また、多値モードでの対向電極４０８の電位は、通常のデジ
タルモードの場合よりも高く、２値モードの場合よりも低いのが望ましい。
【０１４２】
これらを用いることにより、表示する画像に応じて、消費電力を低減しつつ、綺麗な画像
を表示することが可能となる。
【０１４３】
次に、電源線４０３や対向電極４０８の電位を変化させる場合の回路構成について述べる
。図２１に、複数の電源を用いた場合の構成図を示す。表示モード切替制御回路２１０１
において、表示モードを決定する。そして、表示モード制御信号１０７を出力して制御す
る。配線２１０２は、図２、図４等における電源線４０３、２２１や対向電極４０８、２
２２などに接続されている。そして、スイッチ２１０３やスイッチ２１０４を用いて、電
源２１０５、２１０６のどちらの電圧を出力するかを制御する。図２１では、電源２１０
５、２１０６やスイッチ２１０３、２１０４は、２個の場合について示したが、これに限
定されない。必要な電源数やスイッチ数だけ配置すればよい。したがって、例えば、図２
２のように、可変電圧２２０５を用いて配置してもよい。
【０１４４】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態６について詳細に述べたものである。
よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態６で述べた内容と自由
に組み合わせることが出来る。
【０１４５】
（実施の形態８）
次に、各々の表示モード、つまり、アナログモードと、デジタルモードにおいて、各表
示モードにおけるビデオ信号の電位に関して述べる。
【０１４６】
図４の駆動トランジスタ４０６や図６（Ａ）の駆動トランジスタにおいて、ゲート電極
に入力する信号の電位について述べる。
【０１４７】
まず、アナログモードでは、駆動トランジスタを主に飽和領域で動作させるため、駆動
トランジスタのゲート・ソース間電圧（の絶対値）は小さい。一方、デジタルモードでは
、駆動トランジスタを主に線形領域で動作させるため、駆動トランジスタのゲート・ソー
ス間電圧（の絶対値）は大きい。
【０１４８】
よって、画素に入力するビデオ信号は、アナログモードとデジタルモードとで、異なるよ
うにしてもよい。そこで、レベル制御を行う回路を配置してもよい。その場合の回路図を
図２３に示す。ラッチ２回路２０８の後に、レベル制御回路２３０１を配置してもよい。
この回路において、表示モードに応じて、画素に入力するビデオ信号が異なるようにして
もよい。
【０１４９】
図２４に、レベル制御回路２３０１の構成を示す。レベルシフタ２４０１３を通るか通ら
ないかを切り替えることにより、レベルを変換するかどうかを制御する。
【０１５０】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実施の形態７について詳細に述べたものである。
よって、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜実施の形態７で述べた内容と自由
に組み合わせることが出来る。
【０１５１】
（実施の形態９）
次に、本発明の表示装置における画素のレイアウトについて述べる。例としては、図４
に示した回路図について、そのレイアウト図を図２５に示す。なお、回路図やレイアウト
図は、図４や図２５に限定されない。
【０１５２】
選択用トランジスタ４０４、駆動トランジスタ４０６、発光素子４０７の電極が配置さ
れている。選択用トランジスタ４０４のソースとドレインは各々、ソース信号線４０２と
駆動トランジスタ４０６のゲートに接続されている。選択用トランジスタ４０４のゲート
は、ゲート信号線４０１に接続されている。駆動トランジスタ４０６のソースとドレイン
は各々、電源線４０３と発光素子４０７の電極に接続されている。保持容量４０５は、駆
動トランジスタ４０６のゲートと電源線４０３の間に接続されている。
【０１５３】
ソース信号線４０２、電源線４０３は、第２配線によって形成され、ゲート信号線４０
１は、第１配線によって形成されている。
【０１５４】
トップゲート構造の場合は、基板、半導体層、ゲート絶縁膜、第１配線、層間絶縁膜、
第２配線、の順で膜が構成される。ボトムゲート構造の場合は、基板、第１配線、ゲート
絶縁膜、半導体層、層間絶縁膜、第２配線、の順で膜が構成される。
【０１５５】
なお、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜８で述べた内容と自由に組み合わせ
て実施することができる。
【０１５６】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、実施の形態１から実施の形態９までで述べた駆動方法を制御するハ
ードウェアについて述べる。
【０１５７】
大まかな構成図を図２６に示す。基板２７０１の上に、画素配列２７０４が配置されて
いる。、ソースドライバ２７０６やゲートドライバ２７０５が配置されている場合が多い
。それ以外にも、電源回路やプリチャージ回路やタイミング生成回路などが配置されてい
ることもある。また、ソースドライバ２７０６やゲートドライバ２７０５が配置されてい
ない場合もある。その場合は、基板２７０１に配置されていないものは、ＩＣに形成され
ることが多い。そのＩＣは、基板２７０１の上に、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ
）によって配置されている場合も多い。あるいは、周辺回路基板２７０２と基板２７０１
とを接続する接続基板２７０７の上に、ＩＣが配置される場合もある。
【０１５８】
周辺回路基板２７０２には、信号２７０３が入力される。そして、コントローラ２７０
８が制御して、メモリ２７０９やメモリ２７１０などに信号が保存される。信号２７０３
がアナログ信号の場合は、アナログ・デジタル変換を行った後、そして、メモリ２７０９
やメモリ２７１０などに保存されることが多い。そして、コントローラ２７０８がメモリ
２７０９やメモリ２７１０などに保存された信号を用いて、基板２７０１に信号を出力す
る。
【０１５９】
実施の形態１から実施の形態９までで述べた駆動方法を実現するために、コントローラ２
７０８が、各種のパルス信号などを制御して、基板２７０１に信号を出力する。
【０１６０】
なお、本実施の形態で述べた内容は、実施の形態１〜９で述べた内容と自由に組み合わせ
て実施することができる。
【０１６１】
（実施の形態１１）
本発明の表示装置、およびその駆動方法を用いた表示装置を表示部に有する携帯電話の
構成例について図２７を用いて説明する。
【０１６２】
表示パネル５４１０はハウジング５４００に脱着自在に組み込まれる。ハウジング５４
３０は表示パネル５４１０のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる
。表示パネル５４１０を固定したハウジング５４００はプリント基板５４０１に嵌入され
モジュールとして組み立てられる。
【０１６３】
表示パネル５４１０はＦＰＣ５４１１を介してプリント基板５４０１に接続される。プ
リント基板５４０１には、スピーカ５４０２、マイクロフォン５４０３、送受信回路５４
０４、ＣＰＵ及びコントローラなどを含む信号処理回路５４０５が形成されている。この
ようなモジュールと、入力手段５４０６、バッテリ５４０７を組み合わせ、筐体５４０９
及び筐体５４１２を用いてに収納する。なお、表示パネル５４１０の画素部は筐体５４１
２に形成された開口窓から視認できように配置する。
【０１６４】
表示パネル５４１０は、画素部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波
数の低い駆動回路）を基板上にＴＦＴを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数の
駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップを
ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネル５４１０に実装しても良い。あるい
は、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を
用いてガラス基板と接続してもよい。なお、一部の周辺駆動回路を基板上に画素部と一体
形成し、他の周辺駆動回路を形成したＩＣチップをＣＯＧ等で実装した表示パネルの構成
は図２８（ａ）及び（ｂ）に一例を示してある。
【０１６５】
図２８（ａ）では表示パネルの基板５３００上に画素部５３０２とその周辺駆動回路（
第１の走査線駆動回路５３０３、第２の走査線駆動回路５３０４）を一体形成し、信号線
駆動回路５３０１をＩＣチップ上に形成しＣＯＧ等で表示パネルに実装した構成としても
良い。なお、基板上に一体形成した画素部５３０２及びその周辺駆動回路は封止基板５３
０８と基板５３００とをシール材５３０９を用いて貼り合わすことにより封止されている
。また、ＦＰＣ５３０５と表示パネルとの接続部上にはＩＣチップ（メモリ回路や、バッ
ファ回路などが形成された半導体チップ）５３０６及び５３０７がＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏ
ｎ Ｇｌａｓｓ）等で実装されていても良い。なお、ここではＦＰＣしか図示していない
が、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。
【０１６６】
このように、駆動回路の高速動作が要求される信号線駆動回路のみを、ＣＭＯＳ等を用
いてＩＣチップに形成し、低消費電力化を図る。また、ＩＣチップはシリコンウエハ等の
半導体チップとすることで、より高速動作且つ低消費電力化を図ることが可能である。さ
らに、第１の走査線駆動回路５３０３や第２の走査線駆動回路５３０４を画素部５３０２
と一体形成することで、低コスト化が図れる。また、ＦＰＣ５３０５と基板５３００との
接続部において機能回路（メモリやバッファ）が形成されたＩＣチップを実装することで
基板面積を有効利用することができる。
【０１６７】
さらに消費電力の低減を図るため、全ての周辺駆動回路をＩＣチップ上に形成し、そのＩ
ＣチップをＣＯＧ等で表示パネルに実装しても良い。例えば、図２８（ｂ）に示すように
基板５３１０上には画素部５３１２を形成し、信号線駆動回路５３１１、第１の走査線駆
動回路５３１３及び第２の走査線駆動回路５３１４をＩＣチップ上に形成し、ＣＯＧ等で
表示パネルに実装すれば良い。なお、図２８（ｂ）におけるＦＰＣ５３１５、ＩＣチップ
５３１６、ＩＣチップ５３１７、封止基板５３１８、シール材５３１９はそれぞれ図２８
（ａ）におけるＦＰＣ５３０５、ＩＣチップ５３０６、ＩＣチップ５３０７、封止基板５
３０８、シール材５３０９に相当する。
【０１６８】
このような構成とすることで、表示装置の低消費電力を図り、携帯電話機の一回の充電に
よる使用時間を長くすることができる。また、携帯電話機の低コスト化を図ることができ
る。
【０１６９】
また、走査線や信号線に設定する信号をバッファによりインピーダンス変換することで、
１行毎の画素の書き込み時間を短くすることができる。よって高精細な表示装置を提供す
ることができる。
【０１７０】
また、さらに消費電力の低減を図るため、基板上にＴＦＴを用いて画素部を形成し、全て
の周辺駆動回路をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇ
ｌａｓｓ）などで表示パネルに実装しても良い。
【０１７１】
そして、本発明の表示装置を用いることにより、コントラストの高い綺麗な画像で見るこ
とが出来る。
【０１７２】
また、本実施例に示した構成は携帯電話の一例であって、本発明の表示装置はこのような
構成の携帯電話に限られす様々な構成の携帯電話に適用することができる。
【０１７３】
（実施の形態１２）
図２９は表示パネル５７０１と、回路基板５７０２を組み合わせたＥＬモジュールを示
している。表示パネル５７０１は画素部５７０３、走査線駆動回路５７０４及び信号線駆
動回路５７０５を有している。回路基板５７０２には、例えば、コントロール回路５７０
６や信号分割回路５７０７などが形成されている。表示パネル５７０１と回路基板５７０
２は接続配線５７０８によって接続されている。接続配線にはＦＰＣ等を用いることがで
きる。
【０１７４】
コントロール回路５７０６が、実施の形態７における、コントローラ２７０８やメモリ
２７０９やメモリ２７１０などに相当する。主に、コントロール回路５７０６において、
サブフレームの出現順序などを制御している。
【０１７５】
表示パネル５７０１は、画素部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数
の低い駆動回路）を基板上にＴＦＴを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数の駆
動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣ
ＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）などで表示パネル５７０１に実装するとよい。ある
いは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板
を用いて表示パネル５７０１に実装しても良い。なお、一部の周辺駆動回路を基板上に画
素部と一体形成し、他の周辺駆動回路を形成したＩＣチップをＣＯＧ等で実装した構成は
図２８（ａ）に一例を示してある。このような構成とすることで、表示装置の低消費電力
を図り、例えば携帯電話機では一回の充電による使用時間を長くすることができる。また
、携帯電話機の低コスト化を図ることができる。
【０１７６】
また、走査線や信号線に設定する信号をバッファによりインピーダンス変換することで、
１行毎の画素の書き込み時間を短くすることができる。よって高精細な表示装置を提供す
ることができる。
【０１７７】
また、さらに消費電力の低減を図るため、ガラス基板上にＴＦＴを用いて画素部を形成し
、全ての信号線駆動回路をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ
Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）表示パネルに実装してもよい。
【０１７８】
なお、基板上にＴＦＴを用いて画素部を形成し、全ての周辺駆動回路をＩＣチップ上に形
成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネルに実装する
とよい。なお、基板上に画素部を形成し、その基板上に信号線駆動回路を形成したＩＣチ
ップをＣＯＧ等で実装した構成は図２８（ｂ）に一例を示してある。
【０１７９】
このＥＬモジュールによりＥＬテレビ受像機を完成させることができる。図３０は、Ｅ
Ｌテレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ５８０１は映像信号と音
声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路５８０２と、そこから出力される信号
を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路５８０３と、その映像
信号を駆動回路の入力仕様に変換するためのコントロール回路５７０６により処理される
。コントロール回路５７０６は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタ
ル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路５７０７を設け、入力デジタル信号をｍ個
に分割して供給する構成としても良い。
【０１８０】
チューナ５８０１で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路５８０４に送ら
れ、その出力は音声信号処理回路５８０５を経てスピーカー５８０６に供給される。制御
回路５８０７は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部５８０８から受け、チュ
ーナ５８０１や音声信号処理回路５８０５に信号を送出する。
【０１８１】
ＥＬモジュールを筐体に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。ＥＬモ
ジュールにより、表示部が形成される。また、スピーカー、ビデオ入力端子などが適宜備
えられている。
【０１８２】
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ
、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の
表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０１８３】
このように、本発明の表示装置を用いることにより、コントラストの高い綺麗な画像で
見ることが出来る。
【０１８４】
（実施の形態１３）
本発明は様々な電子機器に適用することができる。具体的には電子機器の表示部に適用す
ることができる。そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル
型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオ
コンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電
話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉ
ｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像
を表示しうる発光装置を備えた装置）などが挙げられる。
【０１８５】
図３１（Ａ）は発光装置であり、筐体３５００１、支持台３５００２、表示部３５００３
、スピーカー部３５００４、ビデオ入力端子３５００５等を含む。本発明の表示装置を表
示部３５００３に用いることができる。なお、発光装置は、パーソナルコンピュータ用、
テレビジョン放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用発光装置が含まれる。本発
明の表示装置を表示部３５００３に用いた発光装置は、コントラストの高い綺麗な画像で
見ることが可能となる。
【０１８６】
図３１（Ｂ）はカメラであり、本体３５１０１、表示部３５１０２、受像部３５１０３、
操作キー３５１０４、外部接続ポート３５１０５、シャッター３５１０６等を含む。
【０１８７】
本発明を表示部３５１０２に用いたカメラは、コントラストの高い綺麗な画像で見ること
が可能となる。
【０１８８】
図３１（Ｃ）はコンピュータであり、本体３５２０１、筐体３５２０２、表示部３５２
０３、キーボード３５２０４、外部接続ポート３５２０５、ポインティングマウス３５２
０６等を含む。本発明を表示部３５２０３に用いたコンピュータは、コントラストの高い
綺麗な画像で見ることが可能となる。
【０１８９】
図３１（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体３５３０１、表示部３５３０２、ス
イッチ３５３０３、操作キー３５３０４、赤外線ポート３５３０５等を含む。本発明を表
示部３５３０２に用いたモバイルコンピュータは、コントラストの高い綺麗な画像で見る
ことが可能となる。
【０１９０】
図３１（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）で
あり、本体３５４０１、筐体３５４０２、表示部Ａ３５４０３、表示部Ｂ３５４０４、記
録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部３５４０５、操作キー３５４０６、スピーカー部３５４０
７等を含む。表示部Ａ３５４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ３５４０４は主
として文字情報を表示することができる。本発明を表示部Ａ３５４０３や表示部Ｂ３５４
０４に用いた画像再生装置は、コントラストの高い綺麗な画像で見ることが可能となる。
【０１９１】
図３１（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体３５５０１、表示部３５５０２、
アーム部３５５０３を含む。本発明を表示部３５５０２に用いたゴーグル型ディスプレイ
は、コントラストの高い綺麗な画像で見ることが可能となる。
【０１９２】
図３１（Ｇ）はビデオカメラであり、本体３５６０１、表示部３５６０２、筐体３５６
０３、外部接続ポート３５６０４、リモコン受信部３５６０５、受像部３５６０６、バッ
テリー３５６０７、音声入力部３５６０８、操作キー３５６０９、接眼部３５６１０等を
含む。本発明を表示部３５６０２に用いたビデオカメラは、コントラストの高い綺麗な画
像で見ることが可能となる。
【０１９３】
図３１（Ｈ）は携帯電話機であり、本体３５７０１、筐体３５７０２、表示部３５７０
３、音声入力部３５７０４、音声出力部３５７０５、操作キー３５７０６、外部接続ポー
ト３５７０７、アンテナ３５７０８等を含む。本発明を表示部３５７０３に用いた携帯電
話機は、コントラストの高い綺麗な画像で見ることが可能となる。
【０１９４】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが
可能である。また本実施の形態の電子機器は、実施の形態１〜１２に示したいずれの構成
の表示装置を用いても良い。
【符号の説明】
【０１９５】
１０１ 画素配列
１０２ ソースドライバ
１０３ ゲートドライバ
１０４ 回路
１０５ デジタルデータ処理回路
１０６ ビデオ信号
１０７ 表示モード制御信号
１０８ ビデオ信号線
１０９ 表示モード制御信号線
１１０ シフトレジスタ
２０１ サンプリングスイッチ
２０２ サンプリングスイッチ
２０３ モード選択用スイッチ
２０４ モード選択用スイッチ
２０５ モード選択用スイッチ
２０６ モード選択用スイッチ
２０７ ラッチ１回路
２０８ ラッチ２回路
２０９ 出力制御スイッチ
２１１ ラッチ信号
２２０ 画素
２２１ 電源線
２２２ 配線
４０１ ゲート信号線
４０２ ソース信号線
４０３ 電源線
４０４ 選択用トランジスタ
４０５ 保持容量
４０６ 駆動トランジスタ
４０７ 発光素子
４０８ 対向電極
２１０１ 表示モード切替制御回路
２１０２ 配線
２１０３ スイッチ
２１０４ スイッチ
２１０５ 電源
２２０５ 可変電圧
２３０１ レベル制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素と、ソースドライバとを有する発光装置であって、
第１及び第２の表示モードを有し、
前記画素は、発光素子とトランジスタとを有し、
前記第１の表示モードと、前記第２の表示モードとでは、前記画素に供給される電圧の大きさが異なることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１または請求項２の表示発光装置と、ハウジングまたはＦＰＣとを有する表示モジュール。
【請求項３】
請求項３の表示モジュールと、スピーカ、バッテリまたは入力手段とを有する電子機器。
【請求項１】
画素と、ソースドライバとを有する発光装置であって、
第１及び第２の表示モードを有し、
前記画素は、発光素子とトランジスタとを有し、
前記第１の表示モードと、前記第２の表示モードとでは、前記画素に供給される電圧の大きさが異なることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１または請求項２の表示発光装置と、ハウジングまたはＦＰＣとを有する表示モジュール。
【請求項３】
請求項３の表示モジュールと、スピーカ、バッテリまたは入力手段とを有する電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【公開番号】特開２０１２−７８８５１（Ｐ２０１２−７８８５１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８５０１（Ｐ２０１１−２５８５０１）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【分割の表示】特願２００６−１２１５００（Ｐ２００６−１２１５００）の分割
【原出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【分割の表示】特願２００６−１２１５００（Ｐ２００６−１２１５００）の分割
【原出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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