El显示装置和el显示装置的驱动电路以及图像显示装置的制作方法

专利名称：El显示装置和el显示装置的驱动电路以及图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用有机或无机电致发光(EL)元件的EL显示屏等的自发光显示屏。涉及EL显示屏的驱动方法和驱动电路以及使用它们的电子显示设备等。
背景技术：
一般地，在有源矩阵型显示装置中，多个像素按矩阵状排列，通过对应于提供的图像信号按每个像素控制光强度来显示图像。例如，将液晶用作电光物质的情况下，像素的透过率根据向各像素写入的电压变化。使用有机电致发光(EL)材料作为电光变换物质的有源矩阵型的图像显示装置中，基本动作也与使用液晶时同样。
液晶显示屏中各像素作为光闸动作，通过由作为像素的光闸接通断开来自背照灯的光来显示图像。有机EL显示屏是各像素具有发光元件的自发光型。因此，有机EL显示屏等的自发光型的显示屏与液晶显示屏相比，具有图像的可视性高、不需要背照灯、响应速度快等的优点。
有机EL显示屏通过电流量控制各发光元件(像素)的亮度。即，在发光元件为电流驱动型或电流控制型这一点上，与液晶显示屏截然不同。
有机EL显示屏可以是单纯矩阵方式和有源矩阵方式的结构。前者结构简单，难以实现大型且高精度的显示屏。但是，价格便宜。后者可实现大型且高精度的显示屏。但是，控制方法在技术上很难，存在造价比较昂贵的问题。目前流行开发有源矩阵方式。有源矩阵方式由像素内部设置的薄膜晶体管(TFT)控制流向各像素上设置的发光元件的电流。
该有源矩阵方式的有机EL显示屏在特开平8-234683号公报中公开。该显示屏的一个像素大小的等效电路在图62中表示。像素16包括作为发光元件的EL元件15、第一晶体管11a、第二晶体管11b和储存电容19。发光元件15是有机电致发光(EL)元件。本发明中，向EL元件15供给(控制)电流的晶体管11a叫作驱动晶体管11。像图62的晶体管11b那样，将作为开关动作的晶体管叫做开关用晶体管11。
有机EL元件15多数情况下具有整流性能，因此叫做OLED(有机发光二极管)。图62中使用二极管的记号作为发光元件OLED15。
其中，本发明的发光元件15不限于OLED，只要可由流向元件15的电流量控制亮度就可以。例如例示出无机EL元件。此外，还例示出半导体构成的白色发光二极管。此外，例示出一般的发光二极管。此外也可以是发光晶体管。发光元件15不一定要求整流性能。可以是双向二极管。
图62的例子中，P沟道型晶体管11a的源极端子(S)为Vdd(电源电位)、EL元件15的阴极(阴极)连接接地电位(Vk)。另一方面，阳极(阳极)连接晶体管11b的漏极端子(D)。另一方面，P沟道型的晶体管11a的栅极端子连接栅极信号线17a，源极端子连接源极信号线18，漏极端子连接储存电容19和晶体管11a的栅极端子(G)。
为使像素16动作，首先，将栅极信号线17a设为选择状态，向源极信号线18施加表示亮度信息的图像信号。这样，晶体管11a导通，储存电容19被充电或放电，晶体管11b的栅极电位与图像信号的电位一致。将栅极信号线17a设为非选择状态时，晶体管11a断开，晶体管11b与源极信号线18电隔离。但是，晶体管11a的栅极电位通过储存电容19被稳定保持。经晶体管11a流向发光元件15的电流为与晶体管11a的栅极/源极端子之间电压Vgs对应的值，发光元件15根据通过晶体管11a供给的电流量的亮度继续发光。
以上图62的结构例子是1个像素由1个选择晶体管(开关元件)和1个驱动用晶体管构成的情况。作为其他结构例子，有特愿平11-327637号公报例示的结构。上述公报中表示出像素由电流镜电路构成的实施例。
在图62等的从源极驱动器14按电压输出图像信号的方式中，源极驱动器14的输出级阻抗低。因此，图像信号容易写入源极信号线18中。
图1或特愿平11-327637的电流镜构成等的按电流输出图像信号的方式中，源极驱动器14的输出级阻抗高。因此，出现图像信号对源极信号线18的写入在黑显示区域困难的问题。图2是说明其理由的说明图。
为使图2的各像素16的发光元件15显示，在1个水平扫描期间内通过栅极信号线17a将晶体管11b和11c设为导通状态，从电源Vdd经驱动用晶体管11a和源极信号线18将电流Iw引入源极驱动器14中。通过此时的电流量大小进行灰度等级显示。在储存电容19上储存与对应于晶体管11a的漏极电流的栅极电压对应的电荷。
之后，通过栅极信号线17b使晶体管11d导通，通过栅极信号线17a将晶体管11b、11c设为非导通状态，从Vdd经晶体管11a向发光元件15流动与储存电容19的电荷对应的电流。
通过源极信号线18的浮动电容(寄生电容)641和晶体管12a的源极-漏极(S-D)间电阻之积，流向源极信号线18的电流慢慢变化。因此，电容值641和电阻值增大时，1个水平扫描期间内电流不会变化到规定值。
随着流向源极信号线18的电流减小(向低灰度等级)，晶体管11a的源极-漏极间电阻增大，因此电流越小，变化越占用时间。虽然该变化依赖于晶体管11a的二极管特性和源极信号线18的浮动电容641的电容值，但与例如为了将流向源极信号线18的电流变化为1μA而需要占用50μ秒不同，变化为10nA需要占用250μ秒。
流向源极信号线18的电流值，通过将电荷经晶体管12a供给至源极信号线18、变化浮动电容641的电荷，而从Vdd改变源极信号线18的电压，流过晶体管12a的电流(＝流过源极信号线18的电流)改变。在电流小的区域中电荷的供给量少，因此源极信号线18的电压变化变慢，其结果是电流值变化也变慢。
由此，不能缩短水平扫描期间，出现显示行数由于帧频率的降低而产生闪动的问题。

发明内容
本发明为解决这种问题而作出，目的是防止由于帧频率的降低而产生闪动。
为达到该目的，本发明的EL显示装置，包括EL发光元件；通过对应于电流表示的源极信号的电流来驱动EL发光元件的电流驱动器件；与图像信号对应并通过源极信号线将上述源极信号输出到上述电流驱动器件的信号用电流源，还包括输出规定电压的预充电用电压源；切换信号用电流源和预充电用电压源并且可连接源极信号线的切换连接部件。
根据该结构，不仅向源极信号线输出源极信号电流，可向流过最难以写入的低灰度等级时的电流时的源极信号线上施加预充电用电压。其结果是由输出阻抗低的电压源可快速对源极信号线的浮动电容充电，从而可快速变化电流驱动器件的电流值。由此，可缩短水平扫描期间，可防止由于帧频率降低造成的闪动的产生。
上述切换连接部件在1个水平扫描期间内将上述规定电压施加到上述源极信号线后，将上述预充电用电压源和上述信号用电流源连接上述源极信号，以使得上述源极信号输出到上述源极信号线。根据该结构，可快速充电源极信号线的浮动电容，快速变化电流驱动器件的电流值。
上述规定电压的施加期间优选在0.2μs以上3μs以下。根据该结构，可更快速变化电流驱动器件的电流值。
上述电流驱动器件通过对应于连接在上述源极信号线的控制端子的电压的电流来驱动上述EL发光元件，上述规定电压是上述电流驱动器件为了黑显示上述EL发光元件而进行驱动的电压。根据该结构，可有效地快速变化低灰度等级时的电流驱动器件的电流值。
上述电流驱动器件通过对应连接上述源极信号线的控制端子的电压的电流驱动上述EL发光元件，上述规定电压对应上述图像信号的灰度等级信息。根据该结构，由于可将源极信号对灰度等级的调整量减少，可更快速变化电流驱动器件的电流值。
上述切换连接部件在上述图像信号的灰度等级信息是规定信息的情况下将上述预充电用电压源与上述源极信号线连接。根据该结构，通过在原本电流驱动器件的电流值变化快的高灰度等级时和继续相同灰度等级时不施加预充电电压，可防止这种情况下的亮度降低。
发出多种颜色光的多个上述EL发光元件按上述每个颜色分别连接多个上述源极信号线，上述预充电用电压源将按上述每个颜色确定的上述规定电压分别输出到上述源极信号线。EL发光元件的上升电压根据发光颜色而不同，但根据该结构，可施加最适合发光颜色的预充电电压，因此可较好地进行彩色显示。
上述电流驱动器件可由晶体管构成。根据该结构，可用程序电流方式驱动EL发光元件。
上述电流驱动器件可由电流镜电路构成。
设置栅极驱动器，其中多个像素按矩阵状配置，为每个上述像素配置上述EL发光元件和上述电流驱动器件，按每列或每行配置上述源极信号线，各列或行的上述电流驱动器件可选择地连接各源极信号线，上述信号用电流源、上述预充电用电压源、和上述切换连接部件在每个上述源极信号线上设置，配置用于传递按每行或每列选择上述多个像素的上述电流驱动器件的栅极信号的多个栅极线，将上述栅极信号输出到上述多个栅极线。
本发明的电子显示设备，包括图像显示部，由权利要求1所述的EL显示装置构成，该显示装置中设置栅极驱动器，其中多个像素按矩阵状配置，为每个上述像素配置上述EL发光元件和上述电流驱动器件，按每列或每行配置上述源极信号线，各列或行的上述电流驱动器件可选择地连接各源极信号线，上述信号用电流源、上述预充电用电压源、和上述切换连接部件在每个上述源极信号线上设置，配置用于传递按每行或每列选择上述多个像素的上述电流驱动器件的栅极信号的多个栅极线，将上述栅极信号输出到上述多个栅极线；受话器；扬声器。根据该结构，可实现能够防止由于帧频率降低而产生闪动的EL显示方式的电子显示设备。
本发明的EL显示装置的驱动电路，包括多个单位电流源；规定从上述单位电流源输出的电流的基准电流发生电路；配置在上述单位电流源的输出端的多个电流开关电路；一端经第一切换开关分别连接上述多个电流开关电路、另一端连接源极信号线的电流布线；输出规定电压并经第二切换开关连接上述电流布线的预充电用电压源，上述电流开关电路根据图像信号的灰度等级信息接通断开，上述第一、第二切换开关切换上述电流开关电路和上述预充电用电压源并连接在上述源极信号线。
根据该结构，可实现能够防止由于帧频率降低而产生闪动的EL显示装置的驱动电路。
上述多个单位电流源按2的倍数的个数并列连接1个上述电流开关。根据该结构，可对应数字灰度等级信息输出源极信号。
上述基准电流发生电路具有运算放大器电路，该运算放大器电路可规定从上述单位电流源输出的电流。
本发明的上述目的、其他目的、特征和优点可从下面参看附图的对优选实施例的详细说明中得以明确。


图1是本发明的显示屏的像素结构图；图2是本发明的显示屏的像素结构图；图3是本发明的显示屏的动作的说明图；图4是本发明的显示屏的动作的说明图；图5是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图6是本发明的显示装置的结构图；图7是本发明的显示屏的制造方法的说明图；图8是本发明的显示装置的结构图；图9是本发明的显示装置的结构图；图10是本发明的显示屏的截面图；图11是本发明的显示屏的截面图；图12是本发明的显示屏的说明图；图13是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图14是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图15是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图16是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图17是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图18是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图19是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；
图20是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图21是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图22是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图23是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图24是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图25是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图26是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图27是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图28是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图29是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图30是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图31是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图32是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图33是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图34是本发明的显示装置的结构图；图35是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图36是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图37是本发明的显示装置的结构图；图38是本发明的显示装置的结构图；图39是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图40是本发明的显示装置的结构图；图41是本发明的显示装置的结构图；图42是本发明的显示屏的像素结构图；图43是本发明的显示屏的像素结构图；图44是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图45是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图46是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图47是本发明的显示屏的像素结构图；图48是本发明的显示装置的结构图；图49是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图50是本发明的显示屏的像素结构图；
图51是本发明的显示屏的像素图；图52是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图53是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图54是本发明的显示屏的像素结构图；图55是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图56是本发明的显示装置的驱动方法的说明图；图57是本发明的便携电话的说明图；图58是本发明的取景器(Viewfinder)的说明图；图59是本发明的摄像机的说明图；图60是本发明的数字相机的说明图；图61是本发明的电视(显示器)的说明图；图62是原来的显示屏的像素结构图；图63是本发明的驱动电路的框图；图64是本发明的驱动电路的说明图；图65是本发明的驱动电路的说明图；图66是本发明的驱动电路的说明图；图67是本发明的驱动电路的说明图；图68是本发明的驱动电路的说明图；图69是本发明的驱动电路的说明图；图70是本发明的驱动电路的说明图；图71是本发明的驱动电路的框图；图72是本发明的驱动电路的说明图；图73是本发明的驱动电路的说明图；图74是本发明的驱动电路的说明图；图75是本发明的驱动电路的说明图；图76是本发明的驱动电路的说明图。
具体实施例方式
下面参考

本发明的实施例。
本说明书中，为容易理解各图，或容易制作各图，有的地方省略或放大缩小了。例如，图11所示的显示屏的截面图中，表示出密封膜111等非常厚。另一方面，图10中，表示出密封盖85很薄。有的地方省略了。例如，本发明的显示屏等中，为防止放射，需要圆偏振光板等的相位膜。但是，本说明书的各图中都省略了。以上情况对下面的附图都同样。同一序号或附加相同记号等的地方具有相同或类似的形式、或材料、或性能或动作。
各附图等说明的内容只要不特别说明都可与其他实施例等组合。例如，图8的显示屏上附加触屏等，作为图19、图59到图61所示的电子显示设备。安装放大透镜582也可构成摄像机(参考图59等)等中使用的取景器(参考图58等)。此外，图4、图15、图18、图21、图23等中说明的本发明的驱动方法可适用于任一本发明的显示装置或显示屏中。
再有，本说明书中，驱动用晶体管(电流驱动器件)11a、开关用晶体管11b到11d作为薄膜晶体管加以说明，但不限定于此。可用薄膜二极管(TFD)、环型二极管等构成。此外，不限定于薄膜元件，也可在硅晶片上形成。当然，FET、MOS-FET、MOS晶体管、双极晶体管都可以。这些基本上是薄膜晶体管。此外，当然可以是可变电阻、晶闸管、环型二极管、光电二极管、光电晶体管、PLZT元件等。即，构成为开关元件11、驱动用元件11的可使用其中的任何一种。
下面参考

本发明的EL屏。有机EL显示屏如图10所示，在形成有作为像素电极的透明电极105的玻璃板71(阵列基板)上层叠电子输送层、发光层、空穴输送层等构成的至少一层有机功能层(EL层)15和金属电极(反射膜)(阴极)106。作为透明电极(像素电极)105的阳极(阳极)上施加正电压，金属电极(发射电极)106的阴极(阴极)上施加负电压，即通过在透明电极105和金属电极106之间施加直流，有机功能层(EL层)15发光。
向阳极或阴极供给电流的布线(图8的阴极布线86、阳极布线87)上流过大电流。例如，EL显示装置的画面大小为40英寸大小时，流过100(A)左右的电流。因此，这些布线的电阻值需要制作得非常低。针对这个问题，本发明中，首先，用薄膜形成阳极等的布线(向EL元件供给发光电流的布线)。然后，在该薄膜布线上用电解电镀技术或无电解电镀技术形成厚的布线厚度。
作为电镀金属，例示出Cr、Ni、Au、Cu、Al或其合金、汞齐或层叠结构等。另外，必要时，附加布线本身，或在布线上附加铜箔构成的金属布线。通过布线上将铜膏丝网印刷等，将膏进行层叠等可将布线厚度加厚，降低布线电阻。焊接技术中重复形成布线可加固布线。根据需要，层叠在布线上并形成接地图案，可与布线之间形成电容器(电容)。
由于向阳极或阴极供给大电流，用高电压小电流的功率布线从电流供给装置向上述阳极布线等的附近布线，使用DC-DC转换器等功率变换为低电压、高电流并进行供给。即，用高电压小电流布线从电源向功率消耗对象布线，在功率消耗对象附近变换为大电流低电压。这种情况可例示出DC-DC转换器、变压器等。
金属电极106中优选使用Li、Ag、Al、Mg、In、Cu或其合金等的功函数小的种类。尤其，例如优选使用Al-Li合金。透明电极105中可使用ITO等功函数大的导电性材料或Au等。将Au用作电极材料的情况下，电极是半透明的状态。ITO可以是IZO等的其他材料。该情况对于其他像素电极105同样。
像素电极105等上蒸镀薄膜时，可在Ar气氛中成膜有机EL膜15。作为像素电极105的ITO上成膜20以上50nm以下的碳膜，使得界面稳定性提高，发光亮度和发光效率都良好。EL膜15不限定于通过蒸镀形成，当然可通过喷墨形成。
密封盖85和阵列基板71的空间中配置干燥剂107。这是由于有机EL膜15对湿度抵抗性差。干燥剂107防止吸收浸透密封剂的水分而恶化有机EL膜15。
图10是用玻璃的盖85密封的结构，但如图11所示，可以是使用膜(可以是薄膜，即薄膜密封膜)111的密封。例如，作为密封膜(薄膜密封膜)111，表示出使用在电解电容器的膜上蒸镀DLC(类金刚石碳)的那种。该膜的水分浸透性极差(防湿性能高)。将该膜用作密封膜111。将DLC膜等直接蒸镀在电极106的表面上的结构也可以。此外，树脂薄膜和金属薄膜层叠多层可构成薄膜密封膜。
薄膜的膜厚为nd(n是薄膜的折射率，层叠多个薄膜时总体计算其折射率，(计算各薄膜的nd)。d是薄膜的膜厚，层叠多个薄膜时总体计算其折射率)，但EL元件15的发光主波长在λ以下。通过满足该条件，来自EL元件15的光取出效率与用玻璃基板密封的情况下相比变为2倍以上。可形成铝和银的合金或混合物或层叠物。
以上将不使用盖85而用密封膜111密封的结构叫做薄膜密封。从基板71侧取出光的(下取出，参考图10，光取出方向是图10的箭头方向)情况下的薄膜密封在形成EL膜后，在EL膜上形成成为阴极的铝电极。接着，在该铝膜上形成作为缓冲层的树脂层。作为缓冲层，表示出丙烯酸酯、环氧树脂等有机材料。膜厚在1微米以上10微米的厚度是适当的。优选是膜厚在2微米以上6微米以下的厚度。形成该缓冲膜上的密封膜74。没有缓冲膜时，由于应力使得EL膜结构崩溃，产生条纹状缺陷。密封膜111如上所述，表示出DLC(类金刚石碳)或电场电容器的层结构(交互层叠蒸镀介电体薄膜和铝薄膜的结构)。
从EL层15侧取出光(上取出(参考图11，光取出方向是图11的箭头方向))的情况下的薄膜密封在形成EL膜15后，在EL膜15上按20埃以上300埃的膜厚形成成为阴极(阳极)的Ag-Mg膜。其上形成ITO等的透明电极，并低电阻化。接着，在该电极膜上形成作为缓冲层的树脂层。该缓冲层上形成密封膜111。
从有机EL层15产生的光的一半由反射膜106反射，通过阵列基板71而射出。但是，向反射膜106反射外来光产生写入，显示对比度降低。为应对这一点，在阵列基板71上配置λ/4板108和偏振光板(偏振光膜)109这些一般叫作圆偏振光板(圆偏振光片)。
像素为反射电极时，从EL层15产生的光向上方向射出。因此，相位板108和偏振光板109可配置在光射出侧。反射型像素通过铝、铬、银等构成像素电极105。像素电极105的表面上设置凸部(或凹凸部)来扩大与有机EL层15的界面，增大发光面积，而且提高发光效率。成为阴极106(阳极105)的反射膜形成在透明电极上或反射率降低到30％以下时，不需要圆偏振光板。这是由于写入大幅度减少。光的干涉也减少。
晶体管11优选采用LDD(低掺杂漏极)结构。本说明书中，举例说明了有机EL元件15(以OEL、PEL、PLED、OLED等多种的简称记述)作为EL元件，但不限定于此，当然可适用于无机EL元件中。
首先，有机EL显示屏使用的有源矩阵方式必须满足两个的条件1.选择特定像素，提供必要显示信息；2.通过1帧期间向EL元件流过电流。
为满足这两个条件，图62所示的现有的有机EL的像素结构中，第一晶体管11b是用于选择像素的开关用晶体管、第二晶体管11a是向EL元件(EL膜)15供给电流的驱动用晶体管。
使用该结构显示灰度等级时，需要施加对应灰度等级的电压，作为驱动用晶体管11a的栅极电压。因此，驱动用晶体管11a的接通电流的偏差原样在显示中表现出来。
晶体管的接通电流如果在单晶形成的晶体管中则非常均匀，但在用能够在廉价玻璃基板上形成的形成温度在450度以下的低温多晶硅技术形成的低温多晶晶体管中，其临界值的偏差在±0.2V～0.5V的范围内有偏差。因此，流过驱动用晶体管11a的接通电流对应此也有偏差，显示中产生斑点。这些斑点不仅在临界值电压的偏差中，而且在晶体管的移动率、栅极绝缘膜的厚度等中也会产生。由于晶体管11的恶化，特性会改变。
该现象不限定于低温多晶硅技术中，在处理温度在450度(摄氏)以上的高温多晶硅技术中、使用固相(CGS)生长的半导体膜形成晶体管等的技术中也会产生。此外，在有机晶体管中也会产生。在无定形硅晶体管中也会产生因此，下面说明的本发明是针对这些技术提出对策的结构或方式。另外，本说明书中，以低温多晶硅技术形成的晶体管为主加以说明。
因此，如图62所示，通过写入电压显示灰度等级的方法中，为得到均匀的显示，需要严格控制器件的特性。但是，现状的低温多结晶的多晶硅晶体管等中，不能满足将该偏差抑制到规定范围内的要求。
本发明的EL显示装置的像素结构具体如图1所示，由单位像素最低为4个构成的多个晶体管11和EL元件形成。像素电极与源极信号线重叠构成。即，在源极信号线18上形成绝缘膜或丙烯酸材料构成的平坦化膜并绝缘，在该绝缘膜上形成像素电极105。这样，在源极信号线18的至少一部分上重叠像素电极的结构叫作高孔径(HA)结构。降低不需要的干涉光等，可期待良好的发光状态。
通过激活(施加ON电压)栅极信号线(第一扫描线)17a，通过EL元件15的驱动用晶体管11a和开关用晶体管11c，从源极驱动器14向上述EL元件15流过应流过的电流值。通过栅极信号线17a激活(施加ON电压)打开晶体管11b，使得晶体管11a的栅极和漏极之间短路，同时晶体管11a的栅极与源极之间连接的电容器(电容、储存电容、附加电容)19上存储晶体管11a的栅极电压(或漏极电压)(参考图3(a))。
晶体管11a的源极(S)-栅极(G)之间的电容(电容器)19优选设为0.2pF以上的容量。作为其他结构，另外表示出形成电容器19的结构。即，为电容器电极层和栅极绝缘膜以及栅极金属形成储存电容的结构。从防止晶体管11c的泄漏引起亮度降低观点、稳定显示动作的观点看，优选另外设置电容器。
电容器(储存电容)19的大小可以是0.2pF以上2pF以下，其中，电容器(储存电容)19的大小可为0.4pF以上1.2pF以下。考虑像素大小决定电容器19的容量。若1个像素需要的容量为Cs(pF)、1个像素占据的面积(并非开口率)为Sp(平方微米)，则500/S≤Cs≤20000/S，优选是1000/Sp≤Cs≤10000/Sp。由于晶体管的栅极容量小，因此这里的Q是储存电容(电容器)19单独的容量。
电容器19优选形成在相邻像素之间的非显示区域。一般地，制作全色有机EL15时，通过金属掩模蒸镀形成有机EL层15，因此掩模位置偏离而产生EL层的形成位置。产生位置偏离时，各色的有机EL层15(15R、15G、15B)有重叠的危险。因此，各色的相邻的像素之间的非显示区域必须离开10μ以上。该部分为在发光中不起作用的部分。因此，在该区域形成储存电容19在提高开口率方面是有效的方式。
接着，如下动作非激活(施加OFF电压)栅极信号线17a、激活栅极信号线17b，将电流流过路径切换为包含上述第一晶体管11a和连接EL元件15的晶体管11d以及上述EL元件15的路径，存储的电流流向上述EL元件15(参考图3(b))。
该电路在1个像素内有4个晶体管11，晶体管11a的栅极连接晶体管11b的源极。晶体管11b和晶体管11c的栅极连接栅极信号线17a。晶体管11b的漏极连接晶体管11c的源极和晶体管11d的源极、晶体管11c的漏极连接源极信号线18。晶体管11d的栅极连接栅极信号线17b、晶体管11d的漏极连接EL元件15的阳极电极。
图1中全部的晶体管由P沟道型构成。P沟道型与N沟道型的晶体管相比，流动性多少有些降低，但耐压变大，难以产生恶化，因而优选。但是，本发明不限定于用P沟道型构成EL元件结构。可仅用N沟道型来构成。也可兼用N沟道型和P沟道型二者。
图1中，优选是晶体管11c、11b以相同极性构成，并且由N沟道型构成，晶体管11a、11d由P沟道型构成。一般地，P沟道型晶体管与N沟道型晶体管相比，具有可靠性高、弯折电流少等的优点，因此对于通过控制电流得到目标的发光强度的EL元件15而言，将晶体管11a设为P沟道型的效果较大。
优选全部用P沟道型形成构成像素的晶体管11，内置栅极驱动器12也用P沟道型形成。这样，通过仅P沟道型的晶体管形成阵列，掩模片数为5片，实现低成本、高成品率。
下面为容易理解本发明，使用图3说明本发明的EL元件结构。本发明的EL元件由2个定时控制。第一定时是存储必要的电流值的定时。在该定时中接通晶体管11b和晶体管11c，从而得到图3的等效电路。这里，从信号线写入规定的电流Iw。由此，晶体管11a为栅极与漏极连接的状态，通过该晶体管11a和晶体管11c流过电流Iw。因此，晶体管11a的栅极-源极的电压为流过I1的电压。
第二定时是关闭晶体管11a和晶体管11c、打开晶体管11d的定时，此时的等效电路为图3(b)。晶体管11a的源极-栅极之间的电压原样保持。此时，晶体管11a一直在饱和区域动作，因此Iw的电流是一定的。
这样动作时，则为如图5所示。即，图5(a)的51a表示显示画面50的某时刻的电流编程的像素行(写入像素行)。该像素(行)51a如图5(b)所示，为非点亮(非显示像素(行))。其他的像素(行)为显示像素(行)53(向非像素53的EL元件15中流过电流，EL元件15发光)。
图1的像素结构的情况下，如图3(a)所示，电流编程时，编程电流Iw流向源极信号线18。该电流Iw流过晶体管11a，为保持流过Iw的电流，在电容器19中进行电压设定(编程)。此时，晶体管11d为打开状态(断开状态)。
接着向EL元件15流过电流的期间如图3(b)所示，晶体管11c、11b断开，晶体管11d动作。即，向栅极信号线17a施加断开电压(Vgh)，晶体管11c、11b断开。另一方面，向栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)，晶体管11d接通。
该定时图在图4中表示。再有，在图4等中，括号中的附加字(例如(1)等)表示像素行的序号。即，栅极信号线17a(1)表示像素行(1)的栅极信号线17a。另外，图4的上部的*H(*对应任意记号、数值，表示水平扫描线的序号)表示水平扫描期间。即，1H是第一个水平扫描期间。再有，以上的事项是为了容易说明，而并非用于限定(1H的序号、1H周期、像素行序号的顺序等)。
从图4可知，在各被选择的像素行(选择期间为1H)中，向栅极信号线17a施加接通电压时，向栅极信号线17b施加断开电压。另外，该期间，不向EL元件15流过电流(非点亮状态)。在未选择的像素行中，向栅极信号线17a施加断开电压，向栅极信号线17b施加接通电压。此外，该期间向EL元件15流过电流(点亮状态)。
再者，晶体管11a的栅极和晶体管11c的栅极连接同一栅极信号线11a。但是，晶体管11a的栅极和晶体管11c的栅极可连接不同的栅极信号线11(参考图32)。1个像素的栅极信号线为3根(图1的结构为2根)。通过晶体管11b的栅极的接通/断开定时和晶体管11c的栅极的接通/断开定时分别进行控制，从而可进一步降低由于晶体管11a的偏差带来的EL元件15的电流值的偏差。
共用栅极信号线17a和栅极信号线17b共通、晶体管11c和11d为不同的导电型(N沟道和P沟道)时，可简化驱动电路并且提高像素孔径比。
若这样构成，则作为本发明的动作定时，来自信号线的写入路径断开。即，在存储规定电流之际，在电流的流过路径有分支时，则在晶体管11a的源极(S)-栅极(G)之间电容(电容器)中不存储正确的电流值。通过晶体管11c和晶体管11d为不同导电型，借助控制彼此的阈值，在扫描线的切换定时中把晶体管11c必须断开后可接通晶体管11d。
但是，这种情况下，需要正确控制彼此的阈值，因此需要关注过程。再有，上述电路最低用4个晶体管实现，但如更正确的定时控制或如后所述那样，为降低出错效果，可如图2所示，即使将晶体管11e进行级联连接，晶体管的总数为4个以上，其动作原理也可相同。这样，通过采用加上晶体管11e的结构，可经晶体管11c使编程的电流更精确地流向EL元件15中。
晶体管11a的特性偏差与晶体管大小相关。为减小特性偏差，第一晶体管11a的沟道长度为5微米以上100微米以下优选。更优选是第一晶体管11a的沟道长度为10微米以上50微米以下。认为这是由于沟道长度L加长时，沟道中包含的粒界增加，使得电场缓和的弯折效果被抑制到很低。
优选是构成像素的晶体管11由通过激光再结晶方法(激光退火)形成的多晶硅晶体管形成，全部的晶体管的沟道方向与激光照射方向为相同方向。此外，优选是激光2次以上扫描同一场所形成半导体膜。
本专利的发明目的是提供一种晶体管特性的偏差对显示不产生影响的电路结构，因此，需要4个以上晶体管。通过这些晶体管特性决定电路常数的情况下，若4个晶体管特性不一致，则难以求出适当的电路常数。沟道方向相对激光照射的长轴方向为水平的情况下和为垂直的情况下，晶体管特性的阈值和移动率彼此不同地来形成。再有，任一情况下，偏差程度相同。水平方向和垂直方向上，移动率、阈值之间的平均值不同。因此希望构成像素的全部晶体管的沟道方向在同一方向上。
此外，储存电容19的容量值为Cs、第二晶体管11b的断开电流值为Ioff时，优选满足下式。
3＜Cs/Ioff＜24更优选是满足下式。
6＜Cs/Ioff＜18通过将晶体管11b的断开电流设为5pA以下，可将流过EL元件的电流值变化抑制到2％以下。这是由于泄漏电流增加时，电压非写入状态中栅极-源极之间(电容器两端)存储的电荷不能保持在1个场期间。因此，电容器19的储存用容量增大的话，断开电流的许可容量也增大。通过满足上式，相邻像素间的电流值变动抑制到2％以下。
构成有源矩阵的晶体管按p-ch多晶硅薄膜晶体管构成，晶体管11b优选为双栅极以上的多栅极结构。晶体管11b用作晶体管11a的源极-漏极之间的开关，因此要求接通/断开比尽可能高的特性。晶体管11b的栅极结构为双栅极结构以上的多栅极结构，使得可实现接通/断开比高的特性。
构成像素16的晶体管11的半导体膜在低温多晶硅技术中一般通过激光退火形成。该激光退火的条件偏差造成晶体管11特性偏差。但是，1个像素16内的晶体管11的特性一致的话，则可通过进行图1等的电流编程方式进行驱动，使得规定电流流过EL元件15中。这一点是电压编程中没有的优点。作为激光优选使用受激准分子激光。
本发明中，半导体膜的形成不限定于激光退火方法，热退火方法、固相(CGS)生长方法都可以。此外，不限定于低温多晶硅技术，可使用高温多晶硅技术。
针对这个问题，本发明中如图7所示，与源极信号线18平行地照射退火时激光照射点(激光照射范围)72。此外，按与1个像素列一致地方式移动激光照射点72。当然，不限定于1个像素列，例如，可以在将RGB称为1个像素16的单位来照射激光(此时，为3个像素列)。此外，可同时照射多个像素。而且，激光的照射范围的移动可重叠(通常移动的激光的照射范围重叠是常见的)。
像素由R、G、B的3个像素按正方形形状制作。因此，R、G、B的各像素是细长的像素形状。这样，通过将激光照射点72作成细长进行退火，1个像素内不会产生晶体管11的特性偏差。1个源极信号线18上连接的晶体管11的特性(流动性、Vt、S值等)可均匀化(即，有时与相邻的源极信号线18的晶体管11特性不同，但连接于1个源极信号线的晶体管11的特性可大致相等)。
一般地，激光照射点72的长度为10英寸的固定值。由于该激光照射点72移动，所以需要在可移动1个激光照射点72的范围内配置屏(即，激光照射点72在屏的显示区域50的中央部不重叠)。
图7的结构中，形成为在激光照射点72的长度范围内纵向配置3个屏。照射激光照射点72的退火装置识别玻璃基板74的决定位置标记73a、73b(通过图案识别自动确定位置)并移动激光照射点72。决定位置标记73的识别通过图案识别装置进行。退火装置(未示出)识别决定位置标记73，算出像素列的位置(激光照射范围72与源极信号线18平行)。在像素列位置上重叠地照射激光照射点72并顺序进行退火。
图7说明的激光退火方法(与源极信号线18平行地照射线状的激光点)的方式在有机EL显示屏的电流编程方式时尤其适于采用。这样，是为了在源极信号线平行方向上晶体管11的特性一致(纵向上相邻的像素晶体管的特性近似)。因此，电流驱动时源极信号线的电压电平变化少，难以产生电流写入不足。
例如，如果进行白色光栅显示，由于相邻的各像素的晶体管11a中流过的电流大致相同，从源极驱动器IC14输出的电流振幅变化少。若图1的晶体管11a的特性相同，按各像素电流编程的电流值在像素列中相等，则电流编程时源极信号线18的电位一定。因此，源极信号线18的电位变动不会产生。1个源极信号线18上连接的晶体管11a的特性大致相同，则源极信号线18的电位变动小。这种情况在图38等的其他电流编程方式的像素结构中也是相同的(即，优选使用图7的制造方法)。
图27、30等说明的同时写入多个像素行的方式中，可实现均匀的图像显示(主要是由于晶体管特性偏差引起的显示斑点难以产生)。图27等中同时选择多个像素行，因此若相邻的像素行的晶体管均匀的话，则纵向的晶体管特性不均被驱动器14吸收。
图7中，表示出源极驱动器14搭载IC芯片，但不限定与此，可用与像素16相同的过程形成源极驱动器14。
本发明中，尤其按驱动用晶体管11b的阈值电压Vth2不低于像素内对应的驱动用晶体管11a的阈值电压Vth1来设定。例如，晶体管11b的栅极长度L2比晶体管11a的栅极长度L1长，即便这些薄膜晶体管的过程参数发生变动，Vth2仍不低于Vth1。由此，可抑制微小的电流泄漏。
以上事项在图38所示的电流镜的像素结构中同样适用。图38中，除控制信号电流流过的驱动用晶体管11a、EL元件15等构成的发光元件中流过的驱动电流的驱动用晶体管11b之外，由通过栅极信号线17a1的控制连接或截断像素电路和数据线data的取入用晶体管11c、通过栅极信号线17a2的控制在写入期间中短路晶体管11a的栅极漏极的开关用晶体管11d、用于在写入晶体管11a的栅极源极间电压结束后保持的电容C19和作为发光元件的EL元件15等构成。
图38中，晶体管11c、11d为N沟道晶体管，其他晶体管为P沟道晶体管构成，但这仅是一个例子，不必要一定如此。电容Cs将其一个端子连接晶体管11a的栅极，另一端子连接Vdd(电源电位)，但不限于Vdd电位，可以是任意的一定电位。EL元件15的阴极(阴极)连接接地电位。
接着说明本发明的EL显示屏或EL显示装置。图6是以EL显示装置的电路为中心的说明图。像素16按矩阵状配置或形成。各像素16上连接输出进行各像素的电流编程的电流的源极驱动器14。源极驱动器14的输出级形成对应于图像数据的位数的电流镜电路(后面说明)。例如，如果是64灰度等级，则构成为63个电流镜电路形成在各源极信号线上，通过选择这些电流镜电路的个数将希望的电流施加在源极信号线18上。
1个电流镜电路的最小输出电流为10nA以上到50nA。尤其，电流镜电路的最小输出电流为15nA以上到35nA。这是为了确保构成驱动器IC14内的电流镜电路的晶体管的精度。
内置强制地放出或充电源极信号线18的电荷的预充电或放电电路。优选源极信号线18的电荷被强制放出或充电的预充电或放电电路的电压(电流)输出值按R、G、B独立设定。因为EL元件15的阈值在R、G、B中是独立的。
有机EL元件已知具有大的温度依赖特性(温度特性)。为了通过该温度特性调整发光亮度变化，在电流镜电路上附加改变输出电流的热敏电阻或正温度系数热敏电阻等的非线性元件，并通过上述热敏电阻等调整由于温度依赖特性带来的变化，由此模拟地作成基准电流。
本发明中，源极驱动器14由半导体硅芯片形成，用玻璃上芯片(COG)技术与基板71的源极信号线18的端子连接。源极信号线18等的信号线的布线使用Cr、铜、铝、银等的金属布线。这是因为用细的布线宽度得到低电阻的布线。布线优选在像素为反射型的情况下用构成像素的反射膜的材料与反射膜同时形成。因为这样工序可简化。
源极驱动器14的安装不限定与COG技术，可在芯片上膜(COF)技术中堆叠上述源极驱动器IC14等，连接显示屏信号线。驱动器IC另外制作电源IC82，为3芯片结构。
另一方面，栅极驱动器12用低温多晶硅技术形成。即，用与像素的晶体管相同的过程形成。这是由于与源极驱动器14相比，内部结构容易，动作频率低。因此，用低温多晶硅技术也容易形成。可实现边缘狭窄化。当然可用硅芯片形成栅极驱动器12，使用COG技术等安装在基板71上。像素晶体管等的开关元件、栅极驱动器等可用高温多晶硅技术形成，也可用有机材料形成(有机晶体管)。
栅极驱动器12内置栅极信号线17a用的移位寄存器电路61a和栅极信号线17b用的移位寄存器电路61b。各移位寄存器电路61由正相和负相的时钟信号(CLKxP、CLKxN)、开始脉冲(STx)控制。此外，优选为可附加控制栅极信号线的输出、非输出的启动(ENABLE)信号、上下逆转移位方向的上下信号(UPDWM)。此外，更优选是设置确认开始脉冲移位到移位寄存器、然后输出的输出端子等。移位寄存器的移位定时由来自控制器IC81的控制信号控制。此外，内置进行外部数据的电平移位的电平移动电路。而且内置检查电路。
移位寄存器电路61的缓冲容量小，因此不能直接驱动栅极信号线17。那么，移位寄存器电路61的输出和驱动栅极信号线17的输出栅极63之间至少形成2个以上的逆变器电路62。
用低温多晶硅等的多晶硅技术在基板71上直接形成源极驱动器14的情况下是同样的，驱动源极信号线18的传输栅极等的模拟开关的栅极和源极驱动器14的移位寄存器之间形成多个逆变器电路。下面的事项(移位寄存器的输出和驱动信号线的输出级(关于输出栅极或传输栅极等的输出级之间配置的逆变器电路的事项)在源极驱动器和栅极驱动器电路中是公共的事项。
例如，图6中示出源极驱动器14的输出直接连接源极信号线18，但实际上，源极驱动器的移位寄存器的输出由多级逆变器电路连接，逆变器的输出连接在传输栅极等的模拟开关的栅极。
逆变器电路62由P沟道的MOS晶体管和N沟道的MOS晶体管构成。如前面说明的那样，栅极驱动器12的移位寄存器电路61的输出端上多级连接逆变器电路62，其最终输出连接输出栅极电路63。逆变器电路62可仅由P沟道型构成。但是这种情况下，可以不是逆变器而是简单的栅极电路。
图8是本发明的显示装置的信号、电压的供给的结构图或显示装置的结构图。从控制器IC81向源极驱动器14a供给的信号(电源布线、数据布线等)经柔性基板84供给。
图8中栅极驱动器12的控制信号在控制器IC产生，源极驱动器14中，进行电平移动后，施加到栅极驱动器12上。源极驱动器14的驱动电压为4～8(V)，因此从控制器IC81输出的3.3(V)振幅的控制信号可变换为栅极驱动器12接收的5(V)振幅。
源极驱动器14内优选具有图像存储器。图像存储器的图像数据可将进行误差扩散处理或抖动处理后的数据存储下来。通过进行误差扩散处理、抖动处理等，26万色显示数据可变换为4096色等，可减小图像存储器的容量。误差扩散处理等可由误差扩散控制器81进行。可在进行抖动处理后再进行误差扩散处理。以上事项在逆误差扩散处理中也适用。
图8等中，14为源极驱动器，但不仅驱动器，电源电路、缓冲器电路(包含移位寄存器等的电路)、数据变换电路、锁存电路、命令解码器、移位电路、地址变换电路、图像存储器等都可内置。图8等中说明的结构中也可采用图9等中说明的3边自由结构或构成、驱动方式等。
显示屏使用于便携电话等的电子显示设备中时，源极驱动器IC(电路)14、栅极驱动器IC(电路)12如图9所示，优选安装(形成)在显示屏的一边上(这样，一边上安装(形成)驱动器IC(电路)的形式叫3边自由结构(构造)。原来，显示区域的X边上安装栅极驱动器IC12，Y边上安装源极驱动器IC14)。因为画面50的中心线容易设置在显示装置的中心，而且驱动器IC的安装也变得容易了。再有，可用高温多晶硅技术或低温多晶硅技术等按3边自由结构制作栅极驱动器(即图9的源极驱动器14和栅极驱动器12中至少一个用多晶硅技术直接在基板71上形成)。
所谓3边自由结构不仅是在基板71上直接堆叠或形成IC的结构，也包含在基板71的一边(或大致一边上)贴附安装有源极驱动器IC(电路)14、栅极驱动器IC(电路)12等的膜(TCP、TAB技术等)的结构。即，意味着在2个边上不安装或装上IC的结构、配置或与其类似的全部结构。
如图9所示，栅极驱动器12配置在源极驱动器14的横向上时，栅极信号线17需要沿着C边形成。
图9等中，粗的实线表示出的场所表示将栅极信号线17并列形成的场所。因此，b部分(画面下部)并列形成扫描信号线的根数个的栅极信号线17，a部分(画面上部)形成1根栅极信号线17。
C边上形成的栅极信号线17的间距为5微米以上12微米以下。小于5微米时，相邻栅极信号线上由于寄生电容的影响会带上噪声。根据实验，在7微米以下时寄生电容的影响显著。另外，小于5微米，则在显示画面上大量产生节拍状等的图像噪声。尤其，噪声的产生使得画面左右不同，降低该节拍状等等的图像噪声是困难的。降低超出12微米时，显示屏的边缘宽度D太大而不实用。
为降低上述的图像噪声，通过在形成有栅极信号线17的部分的下层或上层配置接地图案(电压固定在一定电压或整体设定在稳定电位的导电图案)可降低。另外设置的屏蔽板(屏蔽箔(电压固定在一定电压或整体设定在稳定电位的导电图案))可配置在栅极信号线17上。
图9的C边的栅极信号线17可用ITO电极形成，但为低电阻化，可优选层叠ITO和金属薄膜来形成。优选用金属膜形成。和ITO层叠时，在ITO上形成钛膜，在其上形成铝或铝和钼的合金薄膜。或者，在ITO上形成Cr膜。在为金属膜的情况下，用铝薄膜、铬薄膜形成。以上事项在本发明的其他实施例中同样。
图9等中，栅极信号线17等配置在显示区域的单侧上，但不限定于此，也可配置在两侧上。例如，将栅极信号线17a配置(形成)在显示区域50的右侧、将栅极信号线17b配置(形成)在显示区域50的左侧。以上事项在其他实施例中同样。
源极驱动器IC14和栅极驱动器IC12可单芯片化。若单芯片化，则IC芯片对显示屏的安装1次即可。因此，安装成本降低。在单芯片驱动器IC内使用的各种电压也可同时产生。
源极驱动器IC14和栅极驱动器IC12通过硅等的半导体晶片制作，安装在显示屏上，但不限定于此，通过低温多晶硅技术、高温多晶硅技术可直接形成在显示屏82上。
图1等中示出的结构中，经EL元件15的晶体管11a连接Vdd电位。但是，出现构成各色的有机EL的驱动电压不同的问题。例如，每单位平方厘米流过0.01(A)电流时，蓝色(B)中EL元件的端子电压为5(V)，而绿色(G)和红色(R)中为9(V)。即，端子电压在B和G、R中不同。因此，B和G、R中保持的晶体管11a的源极-漏极电压(SD电压)不同。这样，各色中晶体管的源极-漏极电压(SD电压)之间截止泄漏(offleak)电流不同。产生截止泄漏电流，并且在各色中截止泄漏电流特性不同时，则在色平衡的偏离状态下产生闪动。成为与发光色相关地γ特性偏离的复杂显示状态。
为应对该问题，至少R、G、B色中1个阴极电极的电位与其他色的阴极电极的电位不同。或者，R、G、B色中1个Vdd电位与其他色的Vdd电位不同。
R、G、B的EL元件15的端子电压优选非常一致。需要选定至少显示白峰亮度，色温度在7000K以上12000K以下的范围内，R、G、B的EL元件的端子电压为10(V)以下的材料或结构。R、G、B中EL元件的最大端子电压和最小端子电压之差需要在2.5(V)以内。另外，更优选是需要在1.5(V)以内。以上实施例中，色为R、G、B，但不限定于此。这一点在后面说明。
像素为R、G、B的3基色，但不限定于此，可以是蓝绿色、黄色、品红色的3色。此外，也可是B和黄色的2色。当然也可以是单色。可以是R、G、B、蓝绿色、黄色、品红色的6色。可以是R、G、B、蓝绿色、品红色的5色。这些作为自然色，可实现色再现范围扩大的良好的显示。此外，可以是R、G、B、白的4色。可以是R、G、B、蓝绿色、黄色、品红色、黑、白的7色。白色发光的像素形成(制作)在整个显示区域50上，用R、G、B等的彩色滤色器进行3原色显示。此时，EL层层叠形成各色的发光材料。此外，1个像素可区分涂上B和黄色。以上本发明的EL显示装置不限定于用R、G、B的3原色进行彩色显示。
有机EL显示屏的彩色化主要有3种方式，色变换方式是其中之一。可用蓝色的单层形成发光层，彩色化需要的剩余的绿色和红色通过从蓝色光进行色变换制作出来。因此，不需要分别涂上R、G、B的各层，优点是不需要凑齐R、G、B的各色的有机EL材料。色变换方式不像分别涂色方式那样成品率低。本发明的EL显示屏等可按其中任一方式使用。
除3原色外，可形成白色发光的像素。白色发光的像素通过层叠R、G、B发光的结构制作(形成或构成)实现。1组像素由R、G、B的3原色和白色发光的像素16W形成。通过形成白色发光的像素可容易表现白色的峰值亮度。因此，可显示有亮度感的图像显示。
在R、G、B等的3原色为1组像素的情况下，优选各色的像素电极的面积彼此不同。当然，如果各色的发光效率平衡好、色纯度平衡好，则不管其是否为同一面积。但是，如果1个或多个色的平衡差，优选调整像素电极(发光面积)。各色的电极面积以电流密度为基准决定。即，色温度在7000K(开尔文)以上12000K以下的范围中调整白平衡时，各色的电流密度差在±30％以内。更优选是在±15％以内。例如，电流密度为100A/平方米，则3原色都在70A/平方米以上130A/平方米以下，更优选是3原色都在850A/平方米以上115A/平方米以下。
有机EL元件15是自发光元件。该发光产生的光入射到作为开关元件的晶体管时，产生热导通现象(热导通)。所谓热导通是由于光激发晶体管等的开关元件断开时的泄漏(截至泄漏)增加现象。
为应对该问题，本发明中，形成栅极驱动器12(根据情况源极驱动器14)的下层、像素晶体管11的下层的遮光膜。遮光膜由Cr等的金属薄膜形成，该膜厚为50nm以上150nm以下。膜厚薄时遮光效果缺乏，厚时，则产生凹凸，上层的晶体管11A1的图案形成困难。
遮光膜上形成20以上100nm以下的无机材料构成的平滑膜。使用该遮光膜的层可形成储存电容19的一个电极。此时，优选为平滑膜制作得极薄，增大储存电容的容量值。另外，用铝形成遮光膜，使用阳极氧化技术在遮光膜表面形成氧化硅膜，该氧化硅膜用作储存电容19的介电体膜。平滑膜上形成高孔径(HA)结构的像素电极。
驱动器12等应不仅抑制背面的光而且抑制来自表面的光进入。这是由于热导通的影响而误动作。因此，本发明中，阴极电极为金属膜的情况下，驱动器12等的表面上也形成阴极电极，将该电极用作遮光膜。
但是，驱动器12上形成阴极电极时，由于来自该阴极电极的电场，可能产生驱动器的误动作或阴极电极与驱动器的电接触。为应对该问题，本发明中，驱动器12等上与像素电极上的有机EL膜同时至少形成1层数优选是多层的有机EL膜。
基本上有机EL膜是绝缘物，因此通过驱动器上形成有机EL膜，阴极与驱动器之间隔离开。因此，可消除上述问题。
像素的1个以上的晶体管11的端子之间或晶体管11和信号线短路时，有时有EL元件15一直点亮的亮点。该亮点冲击视觉，因此需要进行黑点化(非点亮)。对于该亮点，检测对应像素16，向电容器19照射激光并使电容器的端子之间短路。因此，电容器19中不能保持电荷，可使得晶体管11a不能流过电流。
另外，希望去除位于照射激光位置上的阴极膜。这是因为通过激光照射，可防止电容器19的端子电极和阴极膜短路。
像素16的晶体管11的缺陷也对驱动器IC14产生影响。例如，图56中驱动用晶体管11a上产生源极-漏极(SD)短路562时，屏的Vdd电压施加在源极驱动器IC14上。因此，源极驱动器IC14的电源电压优选与屏的电源电压Vdd相同或更高。源极驱动器IC中使用的基准电流优选由电子电位器561调整。
晶体管11a上产生SD短路562时，EL元件15上流过过大的电流。即，EL元件15一直为点亮状态(亮点)。亮点作为缺陷，非常醒目。例如图56中，晶体管11a的源极-漏极(SD)短路产生时，无论晶体管11a的栅极(G)的端子电位的大小怎样，一直从Vdd电压向EL元件15流过电流(晶体管11d接通时)。因此成为亮点。
另一方面，晶体管11a上产生SD短路时，晶体管11c接通状态时，Vdd电压施加到源极信号线18上的源极驱动器14上施加Vdd电压。如果源极驱动器14的电源电压在Vdd以下，则超出耐压，源极驱动器14会被破坏。因此，源极驱动器14的电源电压优选在Vdd电压以上(屏的高的一方的电压)。
晶体管11a的SD短路等不限于点缺陷，而且对屏的源极驱动器产生破坏。亮点很醒目，因此屏质量不好。因此，需要切断连接晶体管11a和EL元件15之间的布线，使亮点为黑缺陷。该切断中使用激光等的光学方式进行切断。
以上实施例切断布线，但为进行黑显示，不限定于此。例如，如图1所示，可校正为晶体管11a的电源一直施加在晶体管11a的栅极(G)端子上。例如，如果使电容器19的二个电极间短路，则Vdd电压施加在晶体管11a的栅极(G)端子上。因此，晶体管11a完全为断开状态，不向EL元件15流过电流。这样，由于可通过向电容器19照射激光将电容器电极短路，因此容易实现。
实际上，像素电极的下层上配置Vdd布线，因此Vdd布线和像素电极上通过照射激光可控制(校正)像素的显示状态。
此外，通过打开晶体管11a的SD间(沟道)也可实现。简单说，向晶体管11a照射激光，打开晶体管11a的沟道。同样可打开晶体管11d的沟道。当然，由于即便打开晶体管11b的沟道也不选择该像素16，因此为黑显示。
为黑显示像素16，可恶化EL元件15。例如，向EL层15照射激光，物理或化学地恶化EL层15，使其不发光(一直黑显示)。通过激光照射加热EL层15可容易使其恶化。若使用受激准分子激光可容易进行EL膜15的化学变化。
以上实施例表示出图1所示的像素结构，但本发明不限定于此。使用激光打开布线或电极或使它们短路在电流镜等其他电流驱动的像素结构或图62、图51等所示的电压驱动的像素结构中也可适用。
下面说明图1的像素结构的驱动方法。如图1所示，栅极信号线17a在行选择期间为导通状态(这里图1的晶体管11为p沟道型寄存器，用低电平导通)，栅极信号线17b在非选择期间为导通状态。
源极信号线18上存在寄生电容(浮动电容未示出)。寄生电容由于源极信号线18和栅极信号线17的交叉部的电容、晶体管11b、11c的沟道电容等产生。
源极信号线18的电流值变化需要的时间t在浮动电容的大小为C、源极信号线的电压为V、向源极信号线流过的电流为I时为t＝CV/I，因此将电流值增大10倍可将电流值变化需要的时间缩短为近十分之一。表示源极信号线18的寄生电容变为10倍，也可变化到规定电流值。因此，为在短水平扫描期间内写入规定电流值，增加电流值是有效的。
将输入电流设为10倍时，输出电流也变为10倍，由于EL的亮度变为10倍，因此为得到规定亮度，将图1的晶体管17d的导通期间设为常规的十分之一，将发光期间设为常规的十分之一，可显示规定亮度。
即，为充分进行源极信号线18的寄生电容的充放电，在像素16的晶体管11a中对规定电流值进行编程，需要从源极信号线18输出比较大的电流。但是，这样，向源极信号线18流过大电流时，该电流值被在像素中被编程，向EL元件15流过大于规定电流的电流。例如，按10倍的电流编程，则当然向EL元件15流过10倍的电流，EL元件15按10倍的亮度发光。为做到规定的发光亮度，向EL元件15流过的时间为十分之一。通过这样驱动，可充分对源极信号线18的寄生电容充放点，可得到规定发光亮度。
另外，将10倍的电流值写入像素的晶体管11a(正确地设定电容器19的端子电压)、将EL元件15的接通时间设为1/10，但这是一个例子。根据情况，可将10倍的电流值写入像素的晶体管11a、将EL元件15的接通时间设为1/5。相反，可将10倍的电流值写入像素的晶体管11a、将EL元件15的接通时间设为1/2。
本发明的特征是将对像素的写入电流设为规定值以外的值，以间歇状态驱动流向EL元件15的电流。本说明书中为容易说明，按将N倍的电流值写入像素的晶体管11、将EL元件15的接通时间设为1/N倍来说明。但是，不限定于此，可以将N1倍的电流值写入像素的晶体管11，将EL元件15的接通时间设为1/(N2)倍(N1和N2不同)。间歇的间隔不限定于等间隔。例如，可以是随机的(整体上显示期间或非显示期间为规定值(一定比例))。可按R、G、B不同。即，为白(白色)平衡最佳，可调整为R、G、B显示期间或非显示期间为规定值(一定比例)。
为容易说明，所谓1/N是以1F(1个场或1帧)为基准，将该1F设为1/N来说明。但是，选择1个像素行，有电流值被编程的时间(通常是1个水平扫描期间(1H))，或根据扫描状态产生误差。因此，以上说明至多是为了容易说明的简单问题，不限定于此。
例如，N＝10倍的电流在像素16中电流编程，1/5期间使EL元件15点亮。EL元件15按10/5＝2倍的亮度点亮。相反，N＝2倍的电流在像素16中电流编程，1/4期间使EL元件15点亮。EL元件15按2/4＝0.5倍的亮度点亮。即，本发明并非按N＝1倍的电流编程，并且实施一直点亮(1/1，即非间歇驱动)状态之外的显示。广义上，是向EL元件15供给的电流在1帧(或1个场)期间中至少一次断开的驱动方式。是以大于规定值的电流在像素16中编程，至少实施间歇显示的驱动方式。
有机(无机)EL显示装置存在与像CRT那样的用电子枪将图像显示为线显示的集合的显示器在显示方法方面基本上不同的问题。即，EL显示装置中，1F(1个场或1帧)期间保持写入像素的电流(电压)。因此，进行动画显示时，产生显示图像的轮廓模糊的问题。
本发明中，仅1F/N期间向EL元件15流过电流，其他期间(1F(N-1)/N)不流过电流。考虑实施该驱动方式观测画面的一点的情况。该显示状态下每1F反复显示图像数据显示、黑显示(非点亮)。即，图像数据显示状态为时间上飞跃显示(间歇显示)状态。用该间歇显示状态尝试动态数据显示时，可实现图像轮廓没有模糊的良好显示状态。即，可实现近似CRT的动画显示。此外，虽实现间歇显示，但电路主时钟与常规相比无变化。因此电路功耗不会增加。
在液晶显示屏的情况下，进行光调制的图像数据(电压)保持在液晶层中。因此，实施黑插入显示时，向液晶层施加的数据需要改写。因此，提高源极驱动器IC14的动作时钟，需要交互向源极信号线18施加图像数据和黑显示数据。这样，实现黑插入(黑显示等的间歇显示)时，电路主时钟需要上升。此外，还需要用于实施时间轴伸长的图像存储器。
图1、2、38等所示的本发明的EL显示屏的像素结构中，图像数据保持在电容器19中。向EL元件15流过与该电容器19的端子电压对应的电流。因此，图像数据不像液晶显示屏那样保持在光调制层中。
本发明仅通过接通断开开关的晶体管11d或晶体管11e等控制流向EL元件15的电流。即，即便断开流向EL元件15的电流Iw，图像数据也原样在电容器19中保持。因此，若按接着的定时接通开关元件11d等，使电流流向EL元件15，则该流动的电流与前面流动的电流值相同。本发明中实现黑插入(黑显示等的间歇显示)之际，不需要升高电路的主时钟。不需要实施时间轴伸长，因此不需要用于其中的存储器。有机E1元件15缩短从施加电流后到发光之前的时间，而高速响应。因此，适合于动画显示，通过进一步实施间歇显示可解决作为现有的数据保持型的显示屏(液晶显示屏、EL显示屏等)的问题的动画显示的问题。
另外，大型显示装置中源极电容增大的情况下，源极电流可设为10倍以上。一般地，源极电流设为N倍时，栅极信号线17b(晶体管11d)的导通期间为1F/N。由此，可用于电视机、显示器用的显示装置中。
下面参考附图详细说明本发明的驱动方法。源极信号线18的寄生电容由于相邻的源极信号线18之间的耦合电容、源极驱动器IC(电路)14的缓冲输出电容、栅极信号线17和源极信号线18的交叉电容等而产生。该寄生电容通常为10pF以上。电压驱动的情况下，从驱动器IC14以低阻抗向源极信号线18施加电压，因此寄生电容稍稍增大时，驱动中不会出现问题。
但是，电流驱动中，尤其是在黑电平图像显示中，需要以20nA以下的微小电流对像素的电容器19编程。因此，寄生电容按规定值以上的大小产生时，不能在1个像素行中编程的时间(通常是1H以内，但是，由于有同时写入2个像素行的情况，所以不限定在1H以内)内对寄生电容充放电。若1H期间不能充放电，则对像素写入不足，分辨率不够。
在图1的像素结构的情况下，如图3(a)所示，电流编程时，编程电流Iw流向源极信号线18中。该电流Iw流过晶体管11a，为保持流过Iw的电流，对电容器19进行电压设定(编程)。此时，晶体管11d为打开状态(断开状态)。
接着向EL元件15流过电流期间如图3(b)所示，晶体管11c、11b断开，晶体管11d动作。即，向栅极信号线17a施加断开电压(Vgh)，晶体管11b、11c断开。另一方面，向栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)，晶体管11d接通。
目前将电流Il设为本来流过的电流(规定值)的N倍时，流过图3(b)的EL元件15的电流也为Iw。因此，按规定值的10倍的亮度使EL元件15发光。即，如图12所示，越提高倍率N，显示屏的显示亮度B也越高。因此，倍率与亮度成比例关系。相反，通过驱动为1/N，倍率与亮度成反比例关系。
因此，晶体管11d仅接通本来接通时间(约1F)的1/N的期间，其他(N-1)/N期间断开，则1F的整体的平均亮度为规定亮度。该显示状态与CRT用电子枪扫描画面类似。不同点是显示图像的范围为整个画面的1/N(设整个画面为1)为点亮点(CRT中，点亮的范围为1个像素行(严格说是1个像素))。
本发明中，该1F/N的图像显示区域53如图13(b)所示从画面50的上面向下面移动。本发明中，仅1F/N期间向EL元件15流过电流，其他期间(1F(N-1)/N)不流过电流。因此，各像素为间歇显示。但是，对人类眼睛而言，由于存在余像，变为图像保持的状态，因此看起来整个画面均匀地显示。
如图13所示，写入像素行51a为非点亮显示52a。但是，这是图1、2等的像素结构的情况。图38等所示的电流镜的像素结构中，写入像素行51a可以为点亮状态。但是，本说明书中为容易进行说明，主要以图1的像素结构为例进行说明。按比图13，16等的规定驱动电流Iw大的电流编程、间歇驱动的驱动方法叫N倍脉冲驱动。
该显示状态下，每1F反复显示图像数据显示、黑显示(非点亮)。即，图像数据显示状态如时间上飞跃显示(间歇显示)状态。液晶显示屏(本发明以外的EL显示屏)中，由于1F期间在像素中保持数据，因此动画显示的情况下，图像数据变化了，就不能追随该变化，出现动画模糊(图像轮廓模糊)。但是，本发明中，由于间歇显示图像，可实现图像的轮廓没有模糊的良好显示状态。即，可实现近似CRT的动画显示。
该定时图在图14中表示。在本发明中，没有特别指出时的像素结构为图1。从图14可知，各选择的像素行(选择期间为1H)中，向栅极信号线17a施加接通电压(Vgl)时(参考图14(a))，向栅极信号线17b施加断开电压(Vgh)(参考图14(b))。该期间不向EL元件15流过电流(非点亮状态)。未选择的像素行中，向栅极信号线17a施加断开电压(Vgh)，向栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)。该期间向EL元件15流过电流(点亮状态)。点亮状态下，EL元件15按规定的N倍亮度(NB)点亮，该点亮期间为1F/N。因此，平均1F的显示屏的显示亮度为(NB)×(1/N)＝B(规定亮度)。
图15是将图14的动作使用于各像素行的实施例。表示出向栅极信号线17施加的电压波形。电压波形将断开电压设为Vgh(H电平)、将接通电压设为Vgl(L电平)。(1)、(2)等的添加数字表示选择的像素行序号。
图15中，选择栅极信号线17a(1)(Vgl电压)，从所选择的像素行的晶体管11a朝着源极驱动器14，向源极信号线18中流过编程的电流。该编程电流为规定值的N倍(为容易说明，按N＝10说明。当然所谓规定值是显示像素的数据电流，因此只要不是白色光栅显示，就不是固定值)。因此，在电容器19中编程，使得10倍的电流流向晶体管11a中。选择像素行(1)时，图1的像素结构中，栅极信号线17b(1)被施加断开电压(Vgh)，不向EL元件15流过电流。
1H后，选择栅极信号线17a(2)(Vgl电压)，从选择的像素行的晶体管11a朝着源极驱动器14，向源极信号线18流过编程电流。该编程电流为规定值的N倍(为容易说明，按N＝10说明)。因此，在电容器19中编程，使得10倍的电流流向晶体管11a中。选择像素行(2)时，图1的像素结构中，栅极信号线17b(2)被施加断开电压(Vgh)，不向EL元件15流过电流。但是因为向前面的像素行(1)的栅极信号线17a(1)施加断开电压(Vgh)，向栅极信号线17b(1)施加接通电压(Vgl)，因此为点亮状态。
接着的1H后，选择栅极信号线17a(3)，栅极信号线17b(3)被施加断开电压(Vgh)，不向像素行(3)的EL元件15流过电流。但是向前面的像素行(1)(2)的栅极信号线17a(1)(2)施加断开电压(Vgh)，向栅极信号线17b(1)(2)施加接通电压(Vgl)，因此为点亮状态。
将上述动作与1H同步信号同步地显示图像。但是，图15的驱动方式中，向EL元件15流过10倍电流。因此，显示画面50按约10倍的亮度显示。当然，该状态下为进行规定亮度显示，可将编程电流设为1/10。但是，如果是1/10的电流，则由于寄生电容等，产生写入不足，因此以高电流编程、通过黑画面52插入得到规定亮度是本发明的基本思想。
本发明的驱动方法中，是高于规定电流的电流流向EL元件15，对源极信号线18的寄生电容进行充分充放电的概念。即，可不向EL元件15流过N倍电流。例如，可与EL元件15并列形成电流路径(形成伪EL元件，该EL元件形成遮光膜而不发光等)，在伪EL元件和EL元件15分流流过电流。例如，信号电流为0.2微安时，编程电流为2.2微安，在晶体管11a中流过2.2微安。在该电流中，以信号电流0.2微安流向EL元件15、2微安流向伪EL元件等的方式为例进行表示。即，图27的伪像素行281一直为选择状态。伪像素行不发光或形成遮光膜等，即便发光视觉上也看不到。
通过如上构成，通过将在源极信号线18流动的电流增加到N倍，可编程使驱动用晶体管11a中流过N倍电流，并且在电流EL元件15中可流过远小于N倍的电流。以上方法中，如图5所示，不设置非点亮区域52，而可将整个显示区域50作为图像显示区域53。
图13(a)表示向显示图像50的写入状态。在图13(a)中，51a是写入像素行。从源极驱动器IC14向各源信号线18供给编程电流。再有，图13等中，1H期间写入的像素行为1行。但是，不限定于1H，可以是0.5H期间或2H期间。虽向源极信号线18写入编程电流，但本发明不限定于电流编程方式，向源极信号线18写入的是作为电压的电压编程方式(图62等)也可以。
图13(a)中，选择栅极信号线17a时，流向源极信号线18的电流在晶体管11a中编程。此时，栅极信号线17b不向施加断开电压的EL元件15流过电流。这是由于EL元件15侧晶体管11d为接通状态时，从源极信号线18观察EL元件15的电容分量，受该电容影响，不能在电容器19中进行正确的电流编程。因此，以图1的结构为例，如图13(b)所示，写入电流的像素行是非点亮区域52。
这里，如果按N(在此如前面所述，N＝10)倍的电流编程，则画面亮度为10倍。因此，显示区域50的90％的范围可为非点亮区域52。这样，图像显示区域的水平扫描线若为QCIF的220根(S＝220)，则22根用于显示区域53、220-22＝198根用于非显示区域52。一般来说，如果水平扫描线(像素行数)为S，则S/N的区域为显示区域53，以N倍的亮度使该显示区域53发光。并且，按画面上下方向上扫描该显示区域53。因此，S(N-1)/N的区域为非点亮区域52。该非点亮区域为黑显示(非发光)。该非发光部52通过断开晶体管11d实现。虽是按N倍的亮度点亮，但通过明亮度调整、γ调整可以调整为N倍的值。
前面的实施例中，如果以10倍的电流编程，则画面亮度为10倍，显示区域50的90％的范围可为非点亮区域52。但是，这一点并不限定在将R、G、B像素一起设为非点亮区域52的情况。例如，R的像素将1/8设为非点亮区域52、G的像素将1/6设为非点亮区域52、B的的像素将1/10设为非点亮区域52时，可根据各色进行变化。此外，可按R、G、B的颜色分别调整非点亮区域52(或点亮区域53)。为实现这些，R、G、B分别需要栅极信号线17b。但是，由于可进行以上的R、G、B的分别调整，从而可调整白平衡，在各灰度等级中容易进行色平衡调整(参考图41)。
如图13(b)所示，包含写入像素行51a的像素行是非点亮区域52、比写入像素行51a更靠画面上侧的S/N(时间上为1F/N)的范围为显示区域53(在写入扫描从画面上面向下面方向的情况下，在从下面向上面扫描画面时，正好相反)。图像显示状态是显示区域53为带状，从画面上侧向下侧移动。
图13的显示中，1个显示区域53从画面上面向下面移动。帧速率低时，显示区域53的移动可在视觉上觉察出来。尤其，合上眼皮时或上下移动面部等时容易识别。
针对该问题，如图16所示，可将显示区域53分为多个。该分割的总和为S(N-1)/N的面积时，与图13的明亮度相等。被分割的显示区域53不需要相等(等分)。被分割的非显示区域52也不需要相等。
如上所述，通过将显示区域53分为多个，画面闪动减少。因此不产生闪动，可实现良好的图像显示。分割越细越好。但是，越是分割，动画显示性能越降低。
图17表示栅极信号线17的电压波形和EL的发光亮度。从图17可知，将栅极信号线17b为Vgl的期间(1F/N)分割为多个(分割数为K)。即，Vgl期间实施K次1F/(K/N)的期间。若这样控制，可抑制闪动产生，实现低帧速率的图像显示。优选结构为可使该图像的分割数也可变。例如，用户通过压下明亮度开关，或旋转明亮度调整旋钮，检测出该变化并变更K值。此外，可以用户调整亮度的方式构成。也可构成为根据显示的图像内容、数据来手动或自动变化。
图17等中，不限定于将栅极信号线17b为Vgl的期间(1F/N)分割为多个(分割数为K)、Vgl期间为可K次实施1F/(K/N)的期间，但不限于此。可L(L≠K)次实施1F/(K/N)的期间。即，本发明通过控制在EL元件15流动的期间(时间)显示图像50。因此，L(L≠K)次实施1F/(K/N)的期间包含在本发明的技术思想中。此外，通过变化L值，可数字变更图像50的亮度。例如，在L＝2和L＝3下，变更为50％的亮度(对比度)。分割图像的显示区域53时，栅极信号线17b为Vgl的期间不限定为同一期间。
以上实施例通过截断流向EL元件15的电流或连接流向EL元件的电流，接通断开(点亮、非点亮)显示画面50。即，通过电容器19中保持的电荷将大致相同的电流多次流向晶体管11a。本发明不限定于此。例如可以使通过对电容器19中保持的电荷充放电来接通断开(点亮、非点亮)显示画面50的方式。
图18是为实现图16的图像显示状态的向栅极信号线17上施加的电压波形。图18和图15的差异是栅极信号线17b的动作。栅极信号线17b对应于分割画面的个数，仅进行该个数次的接通断开(Vgl和Vgh)动作。其他与图15相同，省略说明。
EL显示装置中黑显示是完全非点亮，因此如间歇显示液晶显示屏的情况那样，对比度不降低。图1结构中，仅通过接通断开操作晶体管11d可实现间歇显示。此外，在图38、51的结构中，仅通过接通断开操作晶体管11e实现间歇显示。这是由于电容器19中存储图像数据(由于是模拟值，灰度等级数无限大)。即，各像素16中，图像数据在1F期间中被保持。相当于该保持的图像数据的电流是否流向EL元件15由晶体管11d、11e的控制实现。因此，以上驱动方法不限定电流驱动方式，可适用于电压驱动方式中。即，在EL元件15中流过的电流保持在各像素内的结构下，通过驱动用晶体管11接通断开，EL元件15之间的电流路径可实现间歇驱动。
维持电容器19的端子电压非常重要。这是由于1个场(帧)期间中电容器19的端子电压变化(充放电)时，画面亮度变化，帧速率降低时产生闪烁(闪动等)发生。晶体管11a在1帧(1个场)期间流向EL元件15的电流至少需要不降低到65％以下。该65％是在写入像素16、流向EL元件15的电流最初为100％时，接着的帧(场)中写入上述像素16之前的流入EL元件15的电流为65％以上。
图1的像素结构中，不实现间歇显示的情况下，构成1个像素的晶体管11的个数不变。即，像素构成原样去除源极信号线18的寄生电容的影响，实现良好的电流编程。此外实现近似CRT的动画显示。
由于栅极驱动器12的动作时钟与源极驱动器14的动作时钟相比，非常慢，所以电路的主时钟不会提高。此外，容易改变N值。
图像显示方向(图像写入方向)可以是在第一场(1帧)从画面上向下，在接着的第二场(帧)从画面下向上。即交互排列从上向下方向和从下向上方向。
而且，在第一场(1帧)是从画面上向下，？，在黑显示全画面(非显示)后，接着的第二场(帧)从画面下向上。另外，当然可正各画面黑显示(非显示)。
以上驱动方法的说明中，画面写入方法虽是从上向下或从下向上，但不限于此。画面的写入方向不绝对固定为从画面上面向下面或从下向上，也可将非显示区域52的动作方向在第一场中是从画面上面向下面、在接着的第二场中是从画面下面向上面。将1帧分为3个场，第一场中为R、第二场中为G、第三场中为B，3个场形成一帧。每1个水平扫描期间(1H)切换显示R、G、B。以上事项在本发明其他实施例中同样。
非显示区域52不必为完全非点亮状态。即使有微弱的发光或微弱的图像显示在实用中也没有问题。即，应解释为显示亮度比图像显示区域53低的区域。此外，非显示区域52也包含R、G、B图像显示中仅1色或2色为非显示状态的情况。
基本上显示区域53的亮度(明亮度)维持规定值的情况下，显示区域53的面积越大，画面50的亮度越高。例如，显示区域53的亮度为100(nt)的情况下，显示区域53占据整个画面50的比例为10％到20％，则画面亮度为2倍。因此，通过显示区域53占据整个画面50的面积变化可改变画面的显示亮度。
显示区域53的面积通过控制对移位寄存器61的数据脉冲(ST2)可任意设定。通过改变数据脉冲的输入定时、周期可切换图16的显示状态和图13的显示状态。1F周期中的数据脉冲数增多，则画面50变明亮，若减少，则画面50变暗。连续施加数据脉冲，则为图13的显示状态，间歇输入数据脉冲，则为图16的显示状态。
图19(a)是图13所示的显示区域53连续的情况下的明亮度调整方式。图19(a1)的画面50的显示亮度最明亮，图19(a2)的画面50的显示亮度次明亮，图19(a3)的画面50的显示亮度最暗。从图19(a1)到图19(a3)的变化(或相反的变化)如前面所述通过栅极驱动器12的移位寄存器电路61等的控制容易实现。此时，不需要使图1的Vdd电压变化。即，不改变电源电压即可实施显示画面50的亮度变化。从图19(a1)到图19(a3)变化时画面的γ特性完全不变，因此，不由画面50的亮度来维持显示图像的对比度、灰度等级特性。这是本发明的有效特征。现有的画面的亮度调整中，画面50的亮度低时，灰度等级性能降低。即，情况基本是高亮度显示时实现64灰度等级显示，低亮度显示时仅实现一半以下的灰度等级数。与此相比，本发明的驱动方法中，不依赖画面的显示亮度，可实现最高的64灰度等级显示。
图19(b)是如图16所示的显示区域53分散情况下的明亮度的调整方式。图19(b1)的画面50的显示亮度最亮。图19(b2)的画面50的显示亮度次亮。图19(b3)的画面50的显示亮度最暗。从图19(b1)到图19(b3)的变化(或相反的变化)如前面所述通过栅极驱动器12的移位寄存器电路61等的控制容易实现。如图19(b)所示，若分散显示区域53，则即便是低的帧速率也不产生闪动。
另外，为了即便是低的帧速率也不产生闪动，如图19(c)所示，可将显示区域53更细分散。但是，动画显示性能降低。因此，为显示动画，采用图19(a)的驱动方法。显示静止画面、需要低功耗时，采用图19(c)的驱动方法。从图19(a)到图19(c)的驱动方法的切换也通过移位寄存器电路61的控制而容易实现。
图20是增大流向源极信号线18的电流的其他实施例的说明图。是基本上同时选择多个像素行，以组合多个像素行的电流对源极信号线18的寄生电容等进行充放电、大幅度改善写入不足的方式。但是，由于同时选择多个像素行，使每个像素的驱动电流减少。因此，流向EL元件15的电流减少。这里为容易说明，作为一个例子，对N＝10(向源极信号线18流过的电流设为10倍)的情况加以说明。
图20中说明的本发明是像素行中同时选择K像素行。从源极驱动器IC14向源极信号线18施加规定电流的N倍电流。各像素中对流向EL元件15的电流的N/K倍的电流进行编程。为使EL元件15为规定发光亮度，在EL元件15中流动的时间设为1帧(1个场)的K/N倍时间。通过这样驱动，充分对源极信号线18的寄生电容充放电，可得到良好分辨率和规定发光亮度。
即，仅在1帧(1个场)的K/N倍期间中，在EL元件15流过电流，其他期间(1F(N-1)K/N)不流过电流。该显示状态下，每1F显示图像数据显示、黑显示(非点亮)。即，成为图像数据显示状态在时间上飞跃显示(间歇显示)状态。因此，可实现图像的轮廓没有模糊的良好动画显示。此外，由于源极信号线18中以N倍电流驱动，因此不受寄生电容的影响，从而可应对高清晰显示屏。
图21是用于实现图20的驱动方法的驱动波形的说明图。信号波形设断开电压为Vgh(H电平)、设接通电压为Vgl(L电平)。各信号线的添加数字记载像素行的序号((1)，(2)，(3)等)。再有，行数在QCIF显示屏的情况下为220根、在VGA屏中为480根。
图21中，选择栅极信号线17a(1)(Vgl电压)，从所选择的像素行的晶体管11a朝着源极驱动器14，在源极信号线18中流过编程电流。这里为容易说明，首先说明写入像素行51a为像素行(1)序号的情况。
此外，流向源极信号线18的编程电流为规定值的N倍(为容易说明，按N＝10说明。由于当然所谓规定值是显示图像的数据电流，因此只要不是白色光栅显示等，就不是固定值)。说明同时选择5像素行(K＝5)的情况。因此，理想地是在1个像素的电容器19中编程，使得2倍(N/K＝10/5＝2)的电流流向晶体管11a中。
写入像素行是第(1)像素行时，如图21所示，栅极信号线17a选择(1)(2)(3)(4)(5)。即，像素行(1)(2)(3)(4)(5)的开关晶体管11b、晶体管11c为接通状态。此外，栅极信号线17b为栅极信号线17a的相反相位。因此，像素行(1)(2)(3)(4)(5)的开关晶体管11d为断开状态，对应的像素行的EL元件15中不流过电流。即为非点亮状态52。
理想地，5像素的晶体管11a分别将Iw×2的电流流向源极信号线18(即，在源极信号线18中Iw×2×N＝Iw×2×5＝Iw×10。因此，在不实施本发明的N倍脉冲驱动的情况下，取规定电流Iw时，Iw的10倍的电流流向源极信号线18中)。
通过以上动作(驱动方法)，各像素16的电容器19中编程2倍的电流。这里，为容易理解，按各晶体管11a特性(Vt、S值)一致来说明。
由于同时选择的像素行是5像素行(K＝5)，因此5个驱动用晶体管11a动作。即，每个像素在晶体管11a流过10/5＝2倍的电流。源极信号线18中流过加上5个晶体管11a的编程电流的电流。例如，写入像素行51a中，原来取写入电流Iw，在源极信号线18中流过Iw×10的电流。由于从写入像素行(1)以后，使写入图像数据的写入像素行51b向源极信号线18的电流量增加，因此可用作辅助用像素行。但是，由于写入像素行51b在后面写入正规的图像数据，因此不会有问题。
因此，在4像素行51b中，1H期间是与51a同样的显示。因此，写入像素行51a和为使电流增加而选择的像素行51b至少都为非显示状态52。但是，如图38的电流镜的像素结构中、在其他电压编程方式的像素结构中可以为显示状态。
1H后，栅极信号线17a(1)为非选择，向栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)。同时，选择栅极信号线17a(6)(Vgl电压)，从所选择的像素行(6)的晶体管11a朝着源极驱动器14，在源极信号线18流过编程电流。通过这样动作，像素行(1)中保持正规的图像数据。
接着在1H后，栅极信号线17a(2)为非选择，向栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)。另外，同时，选择栅极信号线17a(7)(Vgl电压)，从所选择的像素行(7)的晶体管11a朝着源极驱动器14，向源极信号线18流过编程电流。通过这样动作，在像素行(2)中保持正规的图像数据。通过每次移过1个像素行来进行以上动作并进行扫描，可改写1个画面。
图20的驱动方法中，由于在各像素中以2倍的电流(电压)进行编程，因此各像素的EL元件15的发光亮度理想地为2倍。因此，显示画面的亮度为规定值的2倍。由于将其作为规定的亮度，如图16所示，包含写入像素行51并且显示区域50的1/2的范围可为非显示区域52。
与图13同样，如图20所示，1个显示区域53从画面上方向下方移动时，帧速率低时，显示区域53的移动在视觉上可被觉察到。尤其是，合上眼皮时或上下移动面部等时容易识别。
针对该问题，如图22所示，可将显示区域53分为多个。设加上了被分割的非显示区域52的部分为S(N-1)/N的面积，则与不分割的情况下相同。
图23是施加在栅极信号线17上的电压波形。图21和图23的差异基本上是栅极信号线17b的动作。栅极信号线17b对应分割画面的个数，仅进行接通断开该个次数的(Vgl和Vgh)动作。其他点与图21大致相同或可类推，因此省略说明。
如以上所示，通过将显示区域53分割为多个从而减少画面的闪动。因此，可实现没有产生闪动、良好的图像显示。而且分割可更细致。但是，越是分割，闪动越减轻。尤其是由于EL元件15的响应性快，所以即使以小于5微秒的时间接通断开，也不会降低显示亮度。
在本发明的驱动方法中，EL元件15的接通断开由施加在栅极信号线17b的信号的接通断开控制。因此，时钟频率可由KHz数量级的低频率控制。此外，实现黑画面插入(非显示区域52插入)不需要图像存储器等。因此，可以以低成本实现本发明的驱动电路或方法。
图24是同时选择的像素行是2像素行的情况。根据讨论结果，用低温多晶硅技术形成的显示屏中，同时选择2像素行的方法的显示均匀性是实用的。这推定为是由于相邻像素的驱动用晶体管11a的特性非常一致。此外，在激光退火时，通过条状的激光照射方向与源极信号线18平行地照射可得到良好结果。
这是由于在同一时间经过退火的范围的半导体膜特性均匀。也就是说，在条状的激光照射范围内均匀制作半导体膜，利用该半导体膜的晶体管的Vt、移动率等大致相等。因此，与源极信号线18的形成方向平行地照射条状的激光束，通过移动该照射位置，沿着源极信号线18的像素(像素列、画面上下方向的像素)的特性大致相等地进行制作。这样，同时接通多个像素行进行电流编程时，编程电流在同时选择的多个像素中按选择编程电流的像素数分割得到的电流大致同样地被电流编程。从而，可实施近似目标值的电流编程，实现均匀显示。因此，有激光束方向和图24等说明的驱动方式相乘的效果。
如以上所示，通过使激光束方向和源极信号线18的形成方向大致一致，像素上下方向的晶体管11a的特性大致相同，从而可实施良好的电流编程(即便像素的左右方向的晶体管11a的特性不一致)。以上动作与1H(1个水平扫描期间)同步，每1像素行或每多个像素行移动选择像素行位置来实施。本发明虽使使激光束方向和源极信号线18平行，但也可以不平行。因为对源极信号线18倾斜照射激光束也可使沿着1个源极信号线18的像素的上下方向的晶体管11a的特性大致一致地形成。因此，与源极信号线平行地照射激光束时，形成沿着源极信号线18的任意像素的上或下的相邻的像素以使之进入1个激光照射范围。此外，所谓源极信号线18一般是指传递成为图像信号的编程电流或电压的布线。
本发明的实施例中每1H移动写入像素行位置，但不限定于此，按每2H移动也可以，此外，按每更多个像素行进行移动也可以。而且，可按任意时间单位进行移动。对应画面位置改变移动的时间也可以。例如，在画面中央部的移动时间缩短、画面上下部中移动时间拉长。此外，可按每帧改变移动时间。而且，不限定选择连续的多个像素行。例如，可选择间隔1像素行的像素行。即在第一水平扫描期间中选择第一像素行和第三像素行，在第二水平扫描期间中选择第二像素行和第四像素行，在第三水平扫描期间中选择第三像素行和第五像素行，在第四水平扫描期间中选择第四像素行和第六像素行。当然第一水平扫描期间选择第一像素行和第三像素行以及第五像素行的驱动方式也属于本技术范畴。当然可选择间隔多像素行的像素行位置。
以上的激光束方向和同时选择多个像素行的组合不限定于图1、2、32的像素结构，可适用于作为电流镜的像素结构的图38、图42、图50等的其他电流驱动方式的像素结构中。此外，图43、图51、图54、图62等的电压驱动的像素结构中也可适用。即，若像素上下的晶体管特性一致，则通过向同一源极信号线18施加的电压值可良好地实施电压编程。
图24中写入像素行是(1)像素行时，栅极信号线17a选择(1)(2)(参考图25)。即，像素行(1)(2)的开关晶体管11b、晶体管11c为接通状态。此外，栅极信号线17b与栅极信号线17a相位相反。因此，至少像素行(1)(2)的开关晶体管11d为断开状态，对应像素行的EL元件15中不流过电流。即，为非点亮状态52。图24中，为降低闪动的产生，将显示区域53进行5分割。
理想地，2像素(行)的晶体管11a分别向源极信号线18流过Iw×5(N＝10时。即由于K＝2，向源极信号线18流过的电流为Iw×K×5＝Iw×10)的电流。并且，各像素16的电容器19中编程5倍的电流。
同时由于选择的像素行是2像素行(K＝2)，因此2个驱动用晶体管11a动作。即，每个像素在晶体管11a流过10/2＝5倍的电流。在源极信号线18流过加上2个晶体管11a的编程电流的电流。
例如在写入像素行51a中，本来，取写入电流Id，在源极信号线18流过Iw×10的电流。写入像素行51b在后面写入正规的图像数据，因此不会有问题。像素行51b在1H期间是与51a同样的显示。因此，写入像素行51a和由于增加电流而选择的像素行51b至少都为非显示状态52。
其次在1H后，栅极信号线17a(1)为非选择，向栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)。同时，选择栅极信号线17a(3)(Vgl电压)，从所选择的像素行(3)的晶体管11a朝着源极驱动器14，向源极信号线18流过编程电流。通过这样动作，像素行(1)中保持正规的图像数据。
接着在1H后，栅极信号线17a(2)变为非选择，在栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)。同时，选择栅极信号线17a(4)(Vgl电压)，从所选择的像素行(4)的晶体管11a朝着源极驱动器14，向源极信号线18流过编程电流。通过这样动作，像素行(2)中保持正规的图像数据。通过每次移过1个像素行(当然，可每次移动多个像素行。例如，如果是虚拟交织驱动，则每次移过2行。从图像显示的观点看，是向多个像素行写入同一图像的情况)来进行以上动作并进行扫描，改写1个画面。
与图16同样，在图24的驱动方法中，由于在各像素中以5倍的电流(电压)进行编程，因此各像素的EL元件15的发光亮度理想地为5倍。因此，显示区域53的亮度为规定值的5倍。由于将其作为规定的亮度，如图16等所示，可以包含写入像素行51并且显示画面1的1/5的范围可为非显示区域52。
如图27所示，选择2根写入像素行51(51a、51b)，从画面50上边向下边顺序选择(参考图26。图26中，选择像素行16a和16b)。但是如图27(b)所示，若到达画面下边，写入像素行51a虽存在，但没有51b。即，选择的像素行仅为1个。因此，向源极信号线18施加的电流全部写入像素行51a中。这样，与像素行51a相比，在像素中编程2倍电流。
针对该问题，本发明如图27(b)所示，在画面50的下边形成(配置)伪像素行281。从而，选择像素行选择直到画面50的下边时，选择画面50的最终像素行和伪像素行281。因此，如图27(b)的写入像素行中写入按规定的电流。图示出伪像素行281与显示区域50的上端或下端相邻形成的情况，但不限定于此。也可形成在从显示区域50离开的位置上。伪像素行281不需要形成图1的开关晶体管11d、EL元件15等。由于不形成，所以伪像素行281的大小可减小。
图28表示图27(b)的状态。在图28中可知，在选择像素行选择直到画面50的下边的像素16c行的情况下，选择画面50的最终像素行281。伪像素行281配置在显示区域50之外。即，伪像素行281不点亮，或不让其点亮，或者即便点亮也不视为显示。例如，没有像素电极和晶体管11的接触孔或伪像素行中不形成EL膜。
图27中在画面50的下边设置(形成、配置)伪像素(行)281，但不限定于此。例如图29(a)所示，从画面下边向上边扫描(上下反转扫描)的情况下，如图29(b)所示，在画面50的上边也应形成伪像素行281。即，分别在画面50的上边和和下边形成(配置)伪像素行281。通过以上构成，也可对应于画面的上下反转扫描。以上实施例是同时选择2像素行的情况。
本发明不限定于此，可以是例如同时选择5像素行的方式(参考图23)。即，5像素行同时驱动的情况下，优先分4行形成伪像素行281。本发明的伪像素行结构或伪像素行驱动是至少使用1个以上的伪像素行的方式。当然优先为伪像素行驱动方法和N倍脉冲驱动组合使用。
同时选择多个像素行的驱动方法中，同时选择的像素行数增加越多，越难以吸收晶体管11a的特性偏差。但是，选择个数降低时，1像素中编程的电流增大，在EL元件15流过大电流。在EL元件15流过的电流增大时，EL元件15容易恶化。
图30解决这个问题。图30的基本概念是1/2H(水平扫描期间的1/2)如图22、图29说明的那样同时选择多个像素行的方法。之后的1/2H(水平扫描期间的1/2)如图5、图13等说明的那样组合选择1像素行的方法。通过这样配合，则吸收晶体管11a特性偏差，可更高速，并且面内均匀性良好。
图30中，为容易说明，说明第一期间中同时选择5像素行，第二期间中选择1像素行的情况。首先，第一期间(前半1/2H)中，如图30(a1)所示，同时选择5像素行。该动作已用图22说明，故省略。作为一个例子，向源极信号线18流过的电流为规定值的25倍。因此，各像素16的晶体管11a(图1的像素结构的情况下)中编程5倍的电流(25/5像素行＝5)。由于是25倍的电流，所以源极信号线18等产生的寄生电容在极短时间内充放电。因此，源极信号线18的电位短时间变为目标的电位，各像素16的电容器19的端子电压也被编程以流过5倍电流。该25倍电流的施加时间为前半的1/2H(1个水平扫描期间的1/2)。
当然，由于写入像素行的5像素行写入同一图像数据，因此为了不进行显示，5像素行的晶体管11d为断开状态。因此，显示状态为图30(a2)。
接着的后半1/2H期间选择1像素行，进行电流(电压)编程。该状态在图30(b1)中表示。写入像素行51a与前面同样电流(电压)编程，以流过5倍电流。图30(a1)和图30(b1)中流向各像素的电流相同是由于被编程的电容器19的端子电压的变化减小、可更高速地流过目标电流。
即，图30(a1)中，在多个像素中流过电流，高速接近大概的电流流过的值。该第一阶段中，由于在多个晶体管11a中编程，因此晶体管对目标值的偏差产生误差。接着的第二阶段中，仅选择写入并保持数据的像素行，从大概的目标值直到规定目标值进行完全的编程。
从画面上方向下方扫描非点亮区域52，写入像素行51a也从画面上方向下方扫描，这与图13等的实施例同样，省略说明。
图31是用于实现图30的驱动方法的驱动波形。在图31可知，1H(1个水平扫描期间)由2个阶段构成。该2个阶段用ISEL信号切换。ISEL信号在图31表示。
首先说明ISEL信号。实施图30的驱动器14具有电流输出电路A和电流输出电流B。各个电流输出电路由对8位的灰度等级数据进行DA转换的DA电路和运算放大器等构成。图30的实施例中，电流输出电路A构成为输出25倍的电流。另一方面，电流输出电路B构成为输出5倍的电流。电流输出电路A和电流输出电流B的输出通过ISEL信号控制在电流输出部形成(布置)的开关电路，施加在源极信号线18上。该电流输出电路配置在各源极信号线上。
ISEL信号为L电平时，选择输出25倍电流的电流输出电路A，源极驱动器IC14吸收来自源极信号线18的电流(更恰当地说，在源极驱动器14内形成的电流输出电路A进行吸收)。所以容易进行25倍、5倍等的电流输出电路电流大小调整。因为其容易由多个电阻和模拟开关构成。
如图30所示，写入像素行是(1)像素行时(参考图30的1H栏)，栅极信号线17a选择(1)(2)(3)(4)(5)(图1的像素结构的情况)。即，(1)(2)(3)(4)(5)像素行的开关晶体管11b、晶体管11c为接通状态。由于ISEL为L电平，因此选择输出25倍电流的电流输出电路A，连接源极信号线18。向栅极信号线17b施加断开电压(Vgh)。因此，(1)(2)(3)(4)(5)像素行的开关晶体管11d为断开状态，对应的像素行的EL元件15中不流过电流。即，为非点亮状态52。
理想地，5像素的晶体管11a分别向源极信号线18流过Iw×2的电流。并且，各像素16的电容器19中编程5倍的电流。这里，为容易理解，使各晶体管11a特性(Vs、S值)一致来说明。
由于同时选择的像素行是5像素行(K＝5)，因此5个驱动用晶体管11a进行动作。即，每个像素向晶体管11a流过25/5＝5倍的电流。向源极信号线18流过加上5个晶体管11a的编程电流的电流。例如，在写入像素行51a中，取常规驱动方法写入像素的电流Iw时，在源极信号线18中流过Iw×25的电流。在写入像素行(1)以后写入图像数据的像素行51b，向源极信号线18的电流量增加，因此为辅助使用的像素行。但是，由于写入像素行51b在后面写入正规图像数据，因此不会有问题。
因此，像素行51b在1H期间与51a同样显示。因此，写入像素行51a和用于增加电流而选择的像素行51b至少都为非显示状态52。
接着的1/2H(水平扫描期间的1/2)中，仅选择写入像素行51a。即仅选择第(1)像素行。如图31所示仅栅极信号线17a(1)施加接通电压(Vgl)，栅极信号线17a(2)(3)(4)(5)施加断开电压(Vgh)。因此，像素行(1)的晶体管11a为动作状态(向源极信号线18供给电流的状态)，但像素行(2)(3)(4)(5)的开关晶体管11b、晶体管11c为断开状态。即，为非选择状态。由于ISEL为H电平，选择输出5倍电流的电流输出电路B，连接该电流输出电路B和源极信号线18。栅极信号线17b的状态相对前面的1/2H的状态无变化，施加断开电压(Vgh)。因此，像素行(1)(2)(3)(4)(5)的开关晶体管11d为断开状态，对应的像素行的EL元件15上不流过电流。即为非点亮状态52。
根据以上情况，像素行(1)的晶体管11a分别向源极信号线18流过Iw×5的电流。并且，各像素行(1)的电容器19中编程5倍的电流。
在接着的水平扫描期间中，写入像素行移动1个像素行。即，本次写入像素行是(2)。最初的1/2H期间中，如图31所示，写入像素行是第(2)像素行时，栅极信号线17a选择(2)(3)(4)(5)(6)。即，像素行(2)(3)(4)(5)(6)的开关晶体管11b、晶体管11c为接通状态。由于ISEL为L电平，所以选择输出25倍电流的电流输出电路A，并且和源极信号线18连接。栅极信号线17b上施加断开电压(Vgh)。因此，像素行(2)(3)(4)(5)(6)的开关晶体管11d为断开状态，对应的像素行的EL元件15上不流过电流。即为非点亮状态52。另一方面，像素行(1)的栅极信号线17b(1)施加Vgl电压，因此晶体管11d为接通状态，像素行(1)的EL元件15点亮。
同时选择的像素行是5像素行(K＝5)，因此5个驱动用晶体管11a进行动作。即，每个像素向晶体管11a流过25/5＝5倍的电流。源极信号线18中流过加上了5个晶体管11a的编程电流的电流。
接着的1/2H(水平扫描期间的1/2)中，仅选择写入像素行51a。即仅选择第(2)像素行。如图31所示，仅栅极信号线17a(2)施加接通电压(Vgl)，栅极信号线17a(3)(4)(5)(6)施加断开电压(Vgh)。因此，像素行(1)(2)的晶体管11a为动作状态(像素行(1)向EL元件15流过电流、像素行(2)向源极信号线18供给电流的状态)，但像素行(3)(4)(5)(6)的开关晶体管11b、晶体管11c为断开状态。即，为非选择状态。由于ISEL为H电平，选择输出5倍电流的电流输出电路B，连接该电流输出电路1222b和源极信号线18。栅极信号线17b的状态相对前面的1/2H的状态无变化，施加断开电压(Vgh)。因此，像素行(2)(3)(4)(5)(6)的开关晶体管11d为断开状态，对应的像素行的EL元件15上不流过电流。即为非点亮状态52。
根据以上情况，像素行(2)的晶体管11a分别向源极信号线18流过Iw×5的电流。并且，各像素行(2)的电容器19中编程5倍的电流。通过顺序实施以上动作，可显示1个画面。
图30说明的驱动方法是在第一期间选择G像素行(G是2以上)，在各像素行编程以流过N倍的电流。为第一期间以后的第二期间中选择B像素行(B小于G，大于1)，在像素中编程以流过N倍电流的方式。
但是有其他方案。第一期间中选择G像素行(G是2以上)，进行编程使得各像素行的总和电流为N倍的电流。为第一期间以后的第二期间中选择B像素行(B小于G，大于1)，进行编程使得选择的像素行的总和电流(其中选择像素行是1时，为1个像素行的电流)为N倍的方式。例如图30(a1)中，同时选择5像素行，在各像素的晶体管11a中流过2倍电流。因此，在源极信号线18流过5×2倍＝10倍的电流。接着的第二期间中，在图30(b1)中选择1像素行。在该1像素行的晶体管11a中流过10倍电流。
图31中，同时选择多个像素行的期间为1/2H，选择1像素行的期间为1/2H，但不限定于此。可以是同时选择多个像素行的期间为1/4H、选择1像素行的期间为3/4H。将同时选择多个像素行的期间和选择1像素行的期间相加所得的期间为1H，但不限定于此。例如可以是2H期间，1.5H期间。
图30中，可以是同时选择5像素行的期间为1/2H，接着的第二期间中同时选择2像素行。这种情况下在应用上可实现没有故障的图像显示。
图30中，为同时选择5像素行的第一期间是1/2H、选择1像素行的第二期间是1/2H的2个阶段，但不限定于此。例如，可以是第一阶段同时选择5像素行，第二期间选择上述5像素行中的2像素行，最后选择1像素行的3个阶段。即，多个阶段中向像素行写入图像数据。
以上本发明的N倍脉冲驱动方法中，使各像素行中栅极信号线17b的波形相同，并按1H的间隔使其移动来施加。通过这样扫描，EL元件15点亮的时间规定为1F/N，并且依次移动点亮的像素行。这样，各像素行中栅极信号线17b的波形相同，从而可容易实现移动。因为可控制作为图6的移位寄存器电路61a，61b上施加的数据的ST1、ST2。例如，输入ST2为L电平时，向栅极信号线17b输出Vgl，输入ST2为H电平时，向栅极信号线17b输出Vgh，则仅1F/N期间按L电平输入向移位寄存器17b施加的ST2，其他期间为H电平。该输入的ST2仅按与1H同步的时钟CLK2移动。
接通断开EL元件15的周期需要在0.5msec以上。该周期短时，由于人类眼睛的余像特性不能为完全的黑显示状态，出现图像模糊，或分辨率降低。而且，成为数据保持型的显示屏的显示状态。但是，接通断开周期为100msec以上时，看到闪烁状态。因此，EL元件的接通断开周期应为0.5微秒以上100msec以下。较优选是接通断开周期为2msec以上30msec以下。更优先是接通断开周期为3msec以上20msec以下。
虽然前面作了记载，但黑画面152的分割数为1个时，可实现良好的动画显示，但是容易观察到画面的闪动。因此优选将黑插入部分割为多个。但是，分割数太多时，产生动画模糊。分割数应在1以上8以下。更优选是在1以上5以下。
优先结构为使黑画面的分割数可按静止画面和动画变更。分割数在N＝4，则75％为黑画面，25％为图像显示。此时，按75％的黑带状态向画面的上下方向上扫描75％的黑显示部即分割数为1。用25％的黑画面和25/3％的显示画面的3块扫描即分割数为3。静止画面可增多分割数。动画可减少分割数。切换根据输入图像可自动(动画检测等)进行，也可由用户手动进行。可对应输入内容切换为显示装置的图像等。
例如，便携电话等中，壁纸显示、输入画面中，分割数为10以上(极端情况下，按每1H进行接通断开)。显示NTSC的动画时，分割数为1以上5以下。分割数优先可构成为按3以上的多阶段切换。例如有分割数为无、2、4、8等。
此外，黑画面对整个显示画面的比例在整个画面的面积为1时设为0.2以上0.9以下(用N表示，则为1.2以上9以下)。特别优先为0.25以上0.6以下(用N表示，则为1.25以上6以下)。在0.20以下时，动画显示的改善效果低。0.9以上时，显示部分的亮度增高，显示部分的上下移动容易在视觉上觉察到。
每1秒的帧数优选是在10以上100以下(10Hz以上100Hz以下)。更优选是在12以上65以下(12Hz以上65Hz以下)。帧数少时，画面的闪动醒目，帧数过多时，来自驱动器14等的写入困难，分辨率恶化。
这样，本发明中，通过栅极信号线17的控制可改变图像的明亮度。但是，图像的明亮度可通过改变施加在源极信号线18上的电流(电压)进行。可组合前面说明的(使用图33、35等)栅极信号线17的控制和施加在源极信号线18上的电流(电压)进行。
以上事项在图38等的电流编程的像素结构、图43、图51、图54等的电压编程的像素结构中可适用。图38中接通断开控制晶体管11d、图43中接通断开控制晶体管11d、图51中接通断开控制晶体管11e。这样通过接通断开向EL元件15流过电流的布线，容易实现本发明的N倍脉冲驱动。
仅栅极信号线17b的1F/N期间设为Vgl的时刻可以是1F(不限定在1F，可以是单位期间)期间中的任何时刻。因为通过仅在单位时间中规定期间接通EL元件15可得到规定的平均亮度。但是，电流编程期间(1H)后，可马上将栅极信号线17b设为Vgl、使EL元件15发光。因为难以受图1的电容器19的保持率的影响。
优先为以该图像的分割数可变的方式构成。例如，用户通过压下明亮度的调整开关或旋转明亮度的调整旋钮，检测出该变化并变更K值。可以通过显示的图像的内容、数据手动或自动地变化的方式构成。
这样，容易实现K值(图像显示部53的分割数)变化。这是由于图6中可调整或变更施加在ST的数据的定时(关于1F，设为L电平)。
图16等中，将栅极信号线17b设为Vgl的期间(1F/N)分割为多个(分割数K)，设为Vgl的期间K次实施1F/(K/N)的期间，但不限定于此。可实施L(L≠K)次1F/(K/N)的期间。即，本发明通过控制向EL元件15流过的期间(时间)显示图像50。因此，实施L(L≠K)次1F/(K/N)的期间包含在本发明的技术思想中。通过变化L值可数字变更图像50的亮度。例如在L＝2和L＝3中变更50％的亮度(对比度)。这些控制也可适用于本发明的其他实施例(当然以后的本发明中可适用)。这些也是本发明的N倍脉冲驱动。
以上实施例在EL元件15和驱动用晶体管11a之间配置(形成)作为开关元件的晶体管11d，通过控制该晶体管11d接通断开显示画面50。通过该驱动方法，没有电流编程方式的黑显示状态下的电流写入不足，可实现良好的分辨率或黑显示。即，电流编程方式中，重要的是实现良好的黑显示。接着说明的驱动方法复位驱动用晶体管11a，实现良好的黑显示。下面使用图32说明该实施例。
图32基本上是图1的像素结构。图32的像素结构中中，编程的Iw电流流向EL元件15，EL元件15发光。即，驱动用晶体管11a通过编程保持流过电流的能力。利用流过该电流的能力复位(断开状态)晶体管11a的方式是图32的驱动方式。以后该驱动方式叫复位驱动。
为在图1的像素结构中实现复位驱动，需要晶体管11b和晶体管11c独立地接通断开控制。即，如图32所示，对接通断开控制晶体管11b的栅极信号线11a(栅极信号线WR)、接通断开控制晶体管11c的栅极信号线11c(栅极信号线EL)进行独立控制。栅极信号线11a和栅极信号线11c的控制如图6所示用2个独立的移位寄存器61进行。
栅极信号线WR和栅极信号线EL的驱动电压可变化。栅极信号线WR的振幅值(接通电压和断开电压之差)比栅极信号线EL的振幅值小。基本上，栅极信号线的振幅值大时，栅极信号线和像素的击穿电压增大，产生黑色减轻。栅极信号线WR的振幅可控制不将源极信号线18的电位施加在像素16上(进行施加(选择时))。由于源极信号线18的电位变动小，因此栅极信号线WR的振幅值可减小。另一方面，栅极信号线EL需要实施EL的接通断开控制。因此，振幅值增大。为与此对应，使移位寄存器61a和61b的输出电压变化。用P沟道晶体管形成像素的情况下，移位寄存器61a和61b的Vgh(断开电压)大致相同，移位寄存器61a的Vgl(接通电压)低于移位寄存器61b的Vgl(接通电压)。
下面参考图33说明复位驱动方式。图33是复位驱动的原理说明图。首先，如图33(a)所示，将晶体管11c、晶体管11d设为断开状态、将晶体管11b设为接通状态。这样，驱动用晶体管11a的漏极(D)端子和栅极(G)端子为短路状态，流过Ib电流。一般地晶体管11a具有在1个场(帧)电流编程、流过电流的能力。若该状态下晶体管11d为断开状态，晶体管11b为接通状态，则驱动电流Ib流向晶体管11a的栅极(G)端子。因此，晶体管11a的栅极(G)端子和漏极(D)端子是同一电位，晶体管11a复位(不流过电流的状态)。
该晶体管11a的复位状态(不流过电流的状态)与图51等说明的电压偏置补偿器方式的保持偏置电压的状态等效。即，图33(a)的状态下，在电容器19的端子之间保持偏置电压。该偏置电压是对应晶体管11a的特性而为不同的电压值。因此通过实施图33(a)的动作在各像素的电容器19中保持晶体管11a不流过电流(即，黑显示电流(几乎等于0)。
图33(a)的动作之前，优选实施晶体管11b、晶体管11c设为断开状态、晶体管11d设为接通状态、向驱动用晶体管11a流过电流的动作。该动作优先在极短时间里完成。这是因为担心向EL元件15流过电流，EL元件15点亮，使显示对比度降低。优先该动作时间为1H(1个水平扫描期间)的0.1％以上10％以下。更优选是在0.2％以上2％以下。或优先0.2微秒以上5微秒以下。统一对整个画面的像素16实施上述动作(在图33(a)之前进行的动作)。通过实施以上动作，驱动用晶体管11a的漏极(D)端子电压降低，图33(a)的状态下可平稳流过电流Ib。上述事项在本发明的其他复位驱动方式中也适用。
图33(a)的实施时间越长，越有流过Ib电流、电容器19的端子电压减小的倾向。因此，图33(a)的实施时间需要为固定值。根据实验和讨论，图33(a)的实施时间优选为1H以上和5H以下。该期间优选在R、G、B像素中不同。因为各色的像素中EL材料不同，该EL材料的上升电压等有差异。R、G、B的各像素中对应EL材料设定更优选的期间。实施例中，该期间为1H以上5H以下，但在以黑插入(写入黑画面)为主的驱动方式中，可以在5H以上。该期间越长，像素的黑显示状态越好。
实施图33(a)后，在1H以上5H以下的期间中，为图33(b)的状态。图33(b)为接通晶体管11c、晶体管11b、断开晶体管11d的状态。图33(b)的状态在以前作了说明，但是为进行电流编程的状态。即，从源极驱动器14输出(或吸收)编程电流Iw，将该编程电流Iw流向驱动用晶体管11a。为流过该编程电流Iw，设定驱动用晶体管11a的栅极(G)端子的电位(设定电位保持在电容器19中)。
如果编程电流Iw为0(A)，则晶体管11a原样保持不流过图33(a)的电流的状态，从而可实现良好的显示。即使在图33(b)进行白显示的电流编程时，各像素的驱动用晶体管的特性偏差产生，也从完全黑显示状态的偏置电压进行电流编程。因此，对目标电流值编程的时间根据灰度等级而相等。因此，晶体管11a的特性偏差不会引起灰度等级误差，可实现良好的图像显示。
图33(b)的电流编程后，如图33(c)所示，断开晶体管11b、晶体管11c，接通晶体管11d，来自驱动用晶体管11a的编程电流Iw(＝Ie)流向EL元件15，使EL元件15发光。关于图33(a)，以前在图1等中进行了说明，因此省略详细说明。
即，图33说明的驱动方式(复位驱动)实施切断驱动用晶体管11a和EL元件15之间(不流过电流的状态)并且将驱动用晶体管的漏极(D)端子与栅极(G)端子(或源极(S)端子和栅极(G)端子、进一步一般表现的话，是包含驱动用晶体管的栅极(G)端子的2端子)之间短路的第一动作，和上述动作后向驱动用晶体管进行电流(电压)编程的第二动作。并且，至少第二动作在第一动作后进行。为实施复位驱动，如图32所示，可构成为晶体管11b和晶体管11c独立控制。
图像显示状态(或可观察到瞬时的变化)是首先进行电流编程的像素行是复位状态(黑显示状态)，1H后进行电流编程(此时也为黑显示状态，因为晶体管11d断开)。接着向EL元件15供给电流，像素行按规定亮度(编程的电流)发光。即，发现黑显示的像素行从画面上方向下方移动，在该像素行应通过的位置上，图像转换。复位后，1H后进行了电流编程，但该期间也可在5H左右以内。这是因为图33(a)的复位完全进行需要比较长的时间。如果将该期间设为5H，则5像素行应为黑显示(加入电流编程的像素行，则为6像素行)。
复位状态不限于按每1像素行地进行，可每多个像素行同时设为复位状态。可以每多个像素行同时设为复位状态并且叠加、扫描。例如，表示出如果同时复位4像素行，则在第一水平扫描期间(1单位)将像素行(1)(2)(3)(4)设为复位状态，在接着的第二水平扫描期间将像素行(3)(4)(5)(6)设为复位状态，再接着的第三水平扫描期间将像素行(5)(6)(7)(8)设为复位状态，接着的第四水平扫描期间将像素行(7)(8)(9)(10)设为复位状态的驱动状态例子。图33(b)、图33(c)的驱动状态也与图33(a)的驱动状态同步实施。
由于同时或在扫描状态下将1个画面的全部像素设为复位状态，所以可实施图33(b)、图33(c)的驱动。交织驱动状态(1像素行或多像素行的跳过扫描)中，当然也可设为复位状态(1像素行或多像素行的飞跃)。也可实施随机的复位状态。此外，本发明的复位驱动的说明是操作像素行的方式(即，画面的上下方向的控制)。但是，复位驱动的概念并非将控制方向限定在像素行。例如，按像素列方向实施复位驱动也无妨。
图33的复位驱动通过组合本发明的N倍脉冲驱动等和组合交织驱动可进一步实现良好的图像显示。尤其图22的结构容易实现间歇N/K倍脉冲驱动(1个画面设置多个点亮区域的驱动方法。该驱动方法通过控制栅极信号线17b，接通断开动作晶体管11d而容易实现。这在以前已经作了说明)，因此不产生闪动，可实现良好的图像显示。这是图22或其变形结构的突出特征。通过组合其他驱动方法例如以后说明的反偏置驱动方式、预充电驱动方式、击穿电压驱动方式等可实现更优越的图像显示。如以上所示，与本发明同样，复位驱动也与本说明书的其他实施例组合来实施。
图34是实现复位驱动的显示装置的结构图。栅极驱动器12a控制图32的栅极信号线17a和栅极信号线17b。通过向栅极信号线17a施加接通断开电压接通断开控制晶体管11b。通过向栅极信号线17b施加接通断开电压接通断开控制晶体管11d。栅极驱动器12b控制图32的栅极信号线17c。通过向栅极信号线17c施加接通断开电压接通断开控制晶体管11c。
因此，栅极信号线17a由栅极驱动器12a操作、栅极信号线17c由栅极驱动器12b操作。从而，接通晶体管11b复位驱动用晶体管11a的定时和接通晶体管11c在驱动用晶体管11a进行电流编程的定时可自由设定。其他构成等与前面说明的相同或同样，因此省略说明。
图35是复位驱动的定时图。向栅极信号线17a施加接通电压，接通晶体管11b，复位驱动用晶体管11a时，向栅极信号线17b施加断开电压，将晶体管11d置于断开状态。因此，为图32(a)的状态。该期间中流过Ib电流。
在图35的定时图中，复位时间为2H(向栅极信号线17a施加接通电压，接通晶体管11b)，但不限定于此。可以是2H以上。在复位极高速进行的情况下，复位时间可以是1H以下。复位期间为多少H期间可通过向栅极驱动器12输入的DATA(ST)脉冲期间容易地变更。例如，输入ST端子的DATA为2H期间H电平，则从各栅极信号线17a输出的复位期间为2H期间。同样，输入ST端子的DATA为5H期间H电平，则从各栅极信号线17a输出的复位期间为5H期间。
1H期间的复位后，向像素行(1)的栅极信号线17c(1)施加接通电压。通过晶体管11c接通，向源极信号线18施加的编程电流Iw经晶体管11c写入驱动用晶体管11a中。
电流编程后，向像素(1)的栅极信号线17c施加断开电压，晶体管11c断开，像素与源极信号线切断。同时，也向栅极信号线17a施加断开电压，消除驱动用晶体管11a的复位状态(该期间与其说表现为复位状态，不如说表现为电流编程状态更适当)。向栅极信号线17b施加接通电压，晶体管11d接通，在驱动用晶体管11a中向EL元件15流过编程电流。关于像素行(2)以后，与像素行(1)同样，从图35可知其动作，因此省略说明。
图35中，复位期间为1H期间。图36是复位期间为5H的实施例。复位期间为多少H期间可通过向栅极驱动器12输入的DATA(ST)脉冲期间容易地变更。图36中，是输入栅极驱动器12a的ST1端子的DATA为5H期间H电平，从各栅极信号线17a输出的复位期间为5H期间的实施例。复位期间越长，越能完全进行复位，可实现良好的黑显示。但是，显示亮度仅以复位期间的比例部分降低。
图36是复位期间为5H的实施例。该复位状态为连续状态。但是，复位状态不限定于连续进行。例如，从各栅极信号线17a输出的信号可按每1H来接通断开动作。这样，接通断开动作通过操作在移位寄存器的输出级上形成的启动电路(未示出)容易地实现。通过控制栅极驱动器12中输入的DATA(ST)脉冲可容易实现。
图34的电路结构中，栅极驱动器12a至少需要2个移位寄存器电路(一个用于栅极信号线17a控制，一个用于栅极信号线17b控制)。因此，出现栅极驱动器12a的电路规模增大的问题。图37是将栅极驱动器12a的移位寄存器设为1个的实施例。使图37的电路动作的输出信号的定时图如图35那样。图35和图37中，从栅极驱动器12a、12b输出的栅极信号线17的记号不同，这一点必须注意。
从附加了图37的OR电路371可以明确，各栅极信号线17a的输出取与移位寄存器61a的前级输出的OR来输出。即，2H期间从栅极信号线17a输出接通电压。另一方面，栅极信号线17c原样输出移位寄存器61a的输出。因此，1H期间施加接通电压。
例如向移位寄存器61a的第二个输出H电平信号时，向像素16(1)的栅极信号线17c输出接通电压，像素16(1)为电流(电压)编程状态。同时，也向像素16(2)的栅极信号线17a输出接通电压，像素16(2)的晶体管11b为接通状态，像素16(2)的驱动用晶体管11a被复位。
同样，向移位寄存器61a的第三个输出H电平信号时，向像素16(2)的栅极信号线17c输出接通电压，像素16(2)为电流(电压)编程状态。同时，也向像素16(3)的栅极信号线17a输出接通电压，像素16(3)的晶体管11b为接通状态，像素16(3)的驱动用晶体管11a被复位。即2H期间从栅极信号线17a输出接通电压，1H期间向栅极信号线17c输出接通电压。
编程状态时，晶体管11b和晶体管11c同时为接通状态(图33(b))，向非编程状态(图33(c))移动时，晶体管11c比晶体管11b先变为断开状态时，成为图33(b)的复位状态。为防止这一点，需要晶体管11c比晶体管11b后设为断开状态。因此，需要进行控制，使得栅极信号线17a比栅极信号线17c先施加接通电压。
以上实施例是涉及图32(基本上是图1)的像素结构的实施例。但是，本发明不限定于此。例如，即使为图38所示的电流镜像素结构，也可实施。图38中，通过接通断开控制晶体管11e可实现图13、15等示出的N倍脉冲驱动。图39是图38的电流镜的像素结构的实施例的说明图。下面参考图39说明电流镜的像素结构的复位驱动方式。
如图39(a)所示，晶体管11c、晶体管11e为断开状态、晶体管11d为接通状态。这样，电流编程用晶体管11b的漏极(D)端子和栅极(G)端子为短路状态，如图所示流过Ib电流。一般地，晶体管11b具有在1个场(帧)以前电流编程、流过电流的能力(栅极电位在电容器19中保持1F期间，进行图像显示。但是进行完全的黑显示的情况下，不流过电流)。该状态下，若晶体管11e为断开状态，晶体管11d为接通状态，则驱动电流Ib在晶体管11a的栅极(G)端子的方向上流动(栅极(G)端子和漏极(D)端子短路)。因此，晶体管11a的栅极(G)端子和漏极(D)端子为同一电位，晶体管11a被复位(不流过电流的状态)。驱动用晶体管11b的栅极(G)端子与电流编程用晶体管11a的栅极(G)端子公用，因此驱动用晶体管11b也为复位状态。
该晶体管11a、晶体管11b的复位状态(不流过电流的状态)与图51等中说明的保持电压偏置补偿器方式的偏置电压的状态是等效的。即，图39(a)的状态下，电容器19的端子之间保持偏置电压(开始流过电流的开始电压。通过施加该电压的绝对值以上的电压，可向晶体管11流过电流)。该偏置电压对应晶体管11a、晶体管11b的特性为不同的电压值。因此通过实施图39(a)的动作，各像素的电容器19中保持晶体管11a、晶体管11b不流过电流(即黑显示电流(几乎等于0))的状态(复位到开始流过电流的开始电压)。
图39(a)中，也和图33(a)同样，复位的实施时间越长，越有流过Ib电流、电容器19的端子电压减小的倾向。因此，图39(a)的实施时间需要为固定值。根据实验和讨论，图39(a)的实施时间为1H以上和10H(10个水平扫描期间)以下优选。更优选是1H以上5H以下。或者优先在20微秒以上2msec以下。这一点在图33的驱动方式中同样。
图33(a)也同样，在使图39(a)的复位状态和图39(b)的电流编程状态同步的情况下，从图39(a)的复位状态到图39(b)的电流编程状态期间为固定值(一定值)，因此不会有问题(设为固定值)。即，从图33(a)或图39(a)的复位状态到图33(b)或图39(b)的电流编程状态期间为1H以上和10H(10个水平扫描期间)以下为优选。更优选是1H以上5H以下。或者优先在20微秒以上2msec以下。该期间短时，驱动用晶体管11未完全复位。若过长时，驱动用晶体管11完全为断开状态，这时编程电流需要长时间。而且画面50的亮度也降低。
实施图39(a)后，为图39(b)的状态。图39(b)是接通晶体管11c、晶体管11d、断开晶体管11e的状态。图39(b)的状态是进行电流编程的状态，即，从源极驱动器14输出(或吸收)编程电流Iw，将该编程电流Iw流向电流编程用晶体管11a中。为使该编程电流Iw流动，在电容器19设定驱动用晶体管11b的栅极(G)端子的电位。
如果编程电流Iw为0(A)(黑显示)，则晶体管11b仍为将电流保持在不流过图33(a)的电流的状态，因此可实现良好的黑显示。图39(b)进行白显示的电流编程时，即便产生各像素的驱动用晶体管的特性偏差，也可从完全黑显示状态的偏置电压(流过对应各驱动用晶体管的特性而设定的电流的开始电压)进行电流编程。因此，按目标的电流值编程的时间对应灰度等级而相等。这样，晶体管11a或晶体管11b的特性偏差不会带来灰度等级误差，可实现良好的图像显示。
图39(b)的电流编程后，如图39(c)所示，晶体管11c、晶体管11d断开，晶体管11e接通，来自驱动用晶体管11b的编程电流Iw(＝Ie)流向EL元件15，使EL元件15发光。关于图39(c)，以前进行了说明，因此省略说明。
图33、图39说明的驱动方式(复位驱动)实施切断驱动用晶体管11a或晶体管11b和EL元件15之间(不流过电流的状态。由晶体管11e或晶体管11d进行)，并且使驱动用晶体管的漏极(D)端子和栅极(G)端子短路(或源极(S)端子和栅极(G)端子，更一般的表现是包含驱动用晶体管的栅极(G)端子的2端子)的第一动作，以及上述动作后在驱动用晶体管进行电流(电压)编程的第二动作。然后，至少第二动作在第一动作后进行。第一动作的切断驱动用晶体管11a或晶体管11b与EL元件15之间的动作不是必须的条件。这是因为有时是进行第一动作的不切断驱动用晶体管11a或晶体管11b与EL元件15之间、而使驱动用晶体管的漏极(D)端子和栅极(G)端子之间短路的第一动作，产生稍稍的复位状态的偏差。这通过讨论制作阵列的晶体管特性决定。
图39的电流镜的像素结构是通过复位电流编程晶体管11a，结果复位驱动用晶体管11b的驱动方法。
图39的电流镜的像素结构中，在复位状态下，不一定需要切断晶体管11b与EL元件15之间。因此，可实施使电流编程用晶体管a的漏极(D)端子和栅极(G)端子短路(或源极(S)端子和栅极(G)端子，更一般的表现是包含电流编程用晶体管的栅极(G)端子的2端子或包含驱动用晶体管的栅极(G)端子的2端子)的第一动作，以及上述动作后在电流编程用晶体管进行电流(电压)编程的第二动作。并且至少第二动作在第一动作后进行。
图像显示状态(只要可观察到瞬时的变化)应视为首先进行电流编程的像素行为复位状态(黑显示状态)，在规定H后进行电流编程。在画面从上向下方向上移动黑显示的像素行，在该像素行应通过的位置上改写图像。
以上实施例以电流编程的像素结构为中心进行了说明，但本发明的复位驱动可适用于电压编程的像素结构中。图43是用于实施电压编程的像素结构的复位驱动的本发明的象素结构(屏结构)的说明图。
图43的像素结构中，形成用于使驱动用晶体管11a进行复位动作的晶体管11e。通过向栅极信号线17e上施加接通电压，晶体管11e接通，使驱动用晶体管11a的栅极(G)端子和漏极(D)端子之间短路。形成切断EL元件15和驱动用晶体管11a的电流路径的晶体管11d。下面参考图44说明电压编程的像素结构的本发明的复位驱动方式。
如图44(a)所示，晶体管11b、晶体管11d为断开状态、晶体管11e为接通状态。驱动用晶体管11a的漏极(D)端子和栅极(G)端子之间为短路状态，如图所示流过Ib电流。因此，晶体管11a的栅极(G)端子和漏极(D)端子为同一电位，驱动用晶体管11a为复位状态(不流过电流的状态)。复位晶体管11a之前，如图33或图39说明的那样，与HD同步信号同步地最初接通晶体管11d，断开晶体管11e，向晶体管11a流过电流。之后，实施图44(a)的动作。
该晶体管11a、晶体管11b的复位状态(不流过电流的状态)与图41等说明的电压偏置补偿器方式的保持偏置电压的状态等效。即，图44(a)的状态下，在电容器19的端子之间保持偏置电压(复位电压)。该偏置电压是对应驱动用晶体管11a的特性而为不同的电压值。即，通过实施图44(a)的动作，在各像素的电容器19中保持驱动用晶体管11a不流过电流(即，黑显示电流(几乎等于0)的状态(复位到电流开始流过的开始电压)。
电压编程的像素结构中，与电流编程的像素结构同样，越加长图44(a)的复位的实施时间，越有流过Ib电流、电容器19的端子电压减小的倾向。因此，图44(a)的实施时间需要为固定值。实施时间为0.2H以上和5H以下(5个水平扫描期间))优选。更优选是0.5H以上4H以下。或者优先在2微秒以上400微秒以下。
优选栅极信号线17e与前级的像素行的栅极信号线17a公共。即，按短路状态形成栅极信号线17e与前级的像素行的栅极信号线17a。该结构叫前级栅极控制方式。前级栅极控制方式是使用至少比关注的像素行靠前1H以上而选择的像素行的栅极信号线波形。因此，不限定1个像素行之前。例如，使用2像素行之前的栅极信号线的信号波形实施关注的像素的驱动用晶体管11a的复位也可以。
具体如下记载前级栅极控制方式。关注的像素行是(N)像素行，其栅极信号线为栅极信号线17e(N)、栅极信号线17a(N)。1H之前选择的前级的像素行是像素行是(N-1)像素行、其栅极信号线为栅极信号线17e(N-1)、栅极信号线17a(N-1)。关注的像素行的下一个的1H后所选择的像素行是(N+1)像素行、其栅极信号线为栅极信号线17e(N+1)、栅极信号线17a(N+1)。
在第(N-1)H期间中，向第(N-1)像素行的栅极信号线17a(N-1)施加接通电压时，第(N)像素行的栅极信号线17e(N)上也施加接通电压。因为栅极信号线17e(N)和前级的像素行的栅极信号线17a(N-1)在短路状态下形成。因此，第(N-1)像素行的像素的晶体管11b(N-1)接通，使源极信号线18的电压写入驱动用晶体管11a(N-1)的栅极(G)端子。同时，第(N)像素行的像素的晶体管11e(N)接通，驱动用晶体管11a(N)的栅极(G)端子和漏极(D)端子之间短路，驱动用晶体管11a(N)复位。
第(N-1)H期间的接着的第(N)期间中，向第(N)像素行的栅极信号线17a(N)施加接通电压时，第(N+1)像素行的栅极信号线17e(N+1)上也施加接通电压。因此，第(N)像素行的像素的晶体管11b(N)接通，向源极信号线18施加的电压写入驱动用晶体管11a(N)的栅极(G)端子。同时，第(N+1)像素行的像素的晶体管11e(N+1)接通，驱动用晶体管11a(N+1)的栅极(G)端子和漏极(D)端子之间短路，驱动用晶体管11a(N+1)复位。
以下同样，第(N)H期间的接着的第(N+1)期间中，向第(N+1)像素行的栅极信号线17a(N+1)施加接通电压时，第(N+2)像素行的栅极信号线17e(N+2)上也施加接通电压。因此，第(N+1)像素行的像素的晶体管11b(N+1)接通，向源极信号线18施加的电压写入驱动用晶体管11a(N+1)的栅极(G)端子。同时，第(N+2)像素行的像素的晶体管11e(N+2)接通，驱动用晶体管11a(N+2)的栅极(G)端子和漏极(D)端子之间短路，驱动用晶体管11a(N+2)复位。
以上的本发明的前级栅极控制方式中，1H期间，驱动用晶体管11a复位，之后实施电压(电流)编程。
图33(a)同样，但图44(a)的复位状态和图44(b)的电压编程状态同步进行时，从图44(a)的复位状态到图44(b)的电流编程状态期间为固定值(一定值)，因此不会有问题(设为固定值)。该期间短时，驱动用晶体管11未完全复位。若过长时，驱动用晶体管11完全为断开状态，这时编程电流需要长时间。而且画面12的亮度也降低。
实施图44(a)后，为图44(b)的状态。图44(b)是接通晶体管11b、断开晶体管11e、晶体管11d的状态。图44(b)的状态是进行电压编程的状态，即，从源极驱动器14输出编程电压，将该编程电压写入驱动用晶体管11a的栅极(G)端子(在电容器19设定驱动用晶体管11b的栅极(G)端子的电位)。在电压编程方式的情况下，电压编程时不需要一定断开晶体管11d。如果不需要实施组合图13、图15等的N倍脉冲驱动等或以上的间歇N/K倍脉冲驱动(1个画面设置多个点亮区域的驱动方法。该驱动方法通过接通断开动作晶体管11e而能够容易实现)，则不需要晶体管11e。这在以前作了说明，因此省略说明。
图43的结构或图44的驱动方法中，进行白显示的电压编程时，即便产生各像素的驱动用晶体管的特性偏差，也可从完全黑显示状态的偏置电压(流过对应各驱动用晶体管的特性而设定的电流的开始电压)进行电压编程。因此，按目标电流值编程的时间对应灰度等级而相等。由此，晶体管11a的特性偏差不会带来灰度等级误差，可实现良好的图像显示。
图44(b)的电流编程后，如图44(c)所示，晶体管11b断开，晶体管11d接通，来自驱动用晶体管11a的编程电流流向EL元件15，使EL元件15发光。
如上所述，图43的电压编程的本发明的复位驱动首先与HD同步信号同步，实施最初接通晶体管11d、断开晶体管11e、向晶体管11a流过电流的第一动作、和切断晶体管11a和EL元件15之间，并且短路驱动用晶体管11a的漏极(D)端子和栅极(G)端子(或源极(S)端子和栅极(G)端子，更一般的表现是包含驱动用晶体管的栅极(G)端子的2端子)的第二动作，以及上述动作后在驱动用晶体管11a进行电压编程的第三动作。
在以上实施例中，为控制从驱动用晶体管元件11a(图1的像素结构的情况)向EL元件15流过的电流，接通断开晶体管11d。为接通断开晶体管11d，需要扫描栅极信号线17b，为进行扫描，需要移位寄存器61(栅极电路12)。但是，由于移位寄存器61规模增大，栅极信号线17b的控制中使用移位寄存器61，因此不能将边缘变窄。图40说明的方式解决这个问题。
本发明主要例示出图1等表示的电流编程的像素结构来并进行说明，但不限定于此，即使在图38等说明的其他电流编程结构(电流镜的像素结构)中也可适用。用块接通断开的技术思想在图41等的电压编程的像素结构中也可适用。本发明是使向EL元件15流过的电流为间歇的方式，因此可与图50等说明的施加相反偏置电压的方式组合。如上所述，本发明可与其他实施例组合进行实施。
图40是块驱动方式的实施例。首先，为容易说明，按栅极驱动器12直接形成在基板71上或在基板71上堆叠硅芯片的栅极驱动器IC12的方式说明。源极驱动器14和源极信号线18使得图面变复杂，因此省略了。
图40中，栅极信号线17a连接栅极驱动器12。另一方面，各像素的栅极信号线17b连接点亮控制线401。图40中4个栅极信号线17b和1个点亮控制线401连接。
不限定于按4个栅极信号线17b分块，当然更多也可以。一般地，显示区域50优先至少分割为5个以上。较优选是分割为10个以上。再优先是分割为20个以上。分割数少时，容易观察到闪动。分割数过多时，点亮控制线401的根数增多，控制线401的布置困难。
因此，在QCIF显示屏的情况下，由于垂直扫描线的根数为220根，因此至少需要按220/5＝44根以上分块，优先更高是需要按220/10＝11以上分块。但是，按奇数行和偶数行进行2分块时，低帧速率也比较少地产生闪动，因此有时进行2分块就足够了。
图40的实施例中，按点亮控制线401a、401b、401c、401d、...401n顺序施加接通电压(Vgl)或施加断开电压(Vgh)，按每块接通断开流向EL元件15的电流。
图40的实施例中，栅极信号线17b和点亮控制线401不交叉。因此，不产生栅极信号线17b和点亮控制线401的短路缺陷。由于栅极信号线17b和点亮控制线401没有电容耦合，因此从点亮控制线401观察栅极信号线17b侧时的电容增加极小。因此容易驱动点亮控制线401。
栅极驱动器12连接栅极信号线17a。通过向栅极信号线17a施加接通电压，选择像素行，接通所选择的各像素的晶体管11b，11c，在各像素的电容器19中编程向源极信号线18施加的电流(电压)。另一方面，栅极信号线17b连接各像素的晶体管11d的栅极(G)端子。因此，向点亮控制线401施加接通电压(Vgl)时，形成驱动用晶体管11a和EL元件15的电流路径，相反施加断开电压(Vgh)时，将EL元件15的阳极端子打开。
向点亮控制线401施加的接通断开电压的控制定时和栅极驱动器12向栅极信号线17a输出的像素行选择电压(Vgl)的定时优选与1水平扫描时钟(1H)同步。但是，不限定于此。
向点亮控制线401施加的信号仅仅接通断开在EL元件15的电流。不需要和源极驱动器14输出的图像数据同步。由于向点亮控制线401施加的信号控制各像素16的电容器19中编程的电流。因此，不需要与像素行的选择信号同步。此外，在同步的情况下，时钟不限定在1H信号，可以是1/2H，也可以是1/4H。
即使在图38所示的电流镜的像素结构的情况下，也可通过将栅极信号线17b连接点亮控制线401，接通断开控制晶体管11e。因此，可实现块驱动。
图32中，若将栅极信号线17a连接点亮控制线401，实施复位，则可实现块驱动。即，本发明的块驱动是用1个控制线同时将多个像素行设为非点亮(或黑显示)的驱动方法。
以上实施例是按每1个像素行配置(形成)1根选择像素行的结构。本发明不限定于此，可按多个像素行配置(形成)1根选择栅极信号线。
图41是其实施例。为容易说明，像素结构以图1的情况为主来例示说明。图41中像素行的选择栅极信号线17a同时选择3个像素(16R、16G、16B)。R的记号意味着关于红色像素，G的记号意味着关于绿色像素，B的记号意味着关于蓝色像素。
因此，通过栅极信号线17a的选择，像素16R、像素16G和像素16B为同时被选择的数据写入状态。像素16R将数据从源极信号线18R写入电容器19R中，像素16G将数据从源极信号线18G写入电容器19G中，像素16B将数据从源极信号线18B写入电容器19B中。
像素16R的晶体管11d连接栅极信号线17bR。像素16G的晶体管11d连接栅极信号线17bG。像素16B的晶体管11d连接栅极信号线17bB。因此，像素16R的EL元件15R、像素16G的EL元件15G、像素16B的EL元件15B可分别进行接通断开控制。即，EL元件15R、EL元件15G、EL元件15B可通过分别控制栅极信号线17bR、栅极信号线17bG、栅极信号线17bB来控制点亮时间、点亮周期。
为实现该动作，图6的结构中，形成(配置)扫描栅极信号线17a的移位寄存器电路61、扫描栅极信号线17bR的移位寄存器电路61、扫描栅极信号线17bG的移位寄存器电路61、扫描栅极信号线17bB的移位寄存器电路61这4个是适当的。
源极信号线18中流过规定电流的N倍的电流，EL元件15中1/N期间流过规定电流N倍的电流，但实用中不能实现这一点。实际上，因为向栅极信号线17施加的信号脉冲在电容器19中击穿，在电容器19中不能设定期望的电压值(电流值)。一般地，电容器19中设定比期望电压值(电流值)低的电压值(电流值)。例如，如果设定为10倍的电流值来驱动，则在电容器19中仅设定5倍左右的电流。例如，N＝10，实际上向EL元件15流过的电流与N＝5时相同。因此，本发明是设定N倍电流值，将与N倍成比例或对应的电流流向EL元件15的驱动方法。或者是按脉冲状向EL元件15施加比希望值大的电流的驱动方法。
通过在驱动用晶体管11a(表示图1的情况)中从期望值开始对电流(原来若向EL元件15连续地流过电流时，则为比希望亮度高的电流)进行电流(电压)编程，使流向EL元件15的电流为间歇，可得到希望的EL元件的发光亮度。
对该电容器19的击穿的补偿电路引入源极驱动器14内。该事项在后面说明。
图1等的开关晶体管11b、11c等优选由N沟道型形成。这是因为可降低对电容器19的击穿电压。电容器19的截止泄漏也减少，因此10Hz以下的低帧速率中也可适用。
根据像素结构，击穿电压作用在使流向EL元件15的电流增加的方向上的情况下，白峰值电流增加，图像显示的对比感觉增加。因此，可实现良好的图像显示。
相反，通过图1的开关晶体管11b、11c变为P沟道型来使击穿产生，使黑显示更好的方法也是有效的。P沟道晶体管11b断开时，为Vgh电压。因此，电容器19的端子电压向Vdd侧稍稍移动。这样，晶体管11a的栅极(G)端子电压上升，为更加黑显示。由于可增大作为第一灰度等级显示的电流值(到灰度等级1，可流过一定的基极电流)，因此可减轻电流编程方式中写入电流不足。
此外，在栅极信号线17a和晶体管11a的栅极(G)端子之间积极地形成电热器19b、增加击穿电压的结构也是有效的(参考图42(a))。该电容器19b的电容优先在正规电容器19a的电容的1/50以上1/10以下。更优选是在1/40以上1/15以下。或者设为晶体管11b的源极-栅极(源极-漏极(SG)或栅极-漏极(GD))电容的1倍以上10倍以下。更优选是为SG电容的2倍以上6倍以下。电容器19b的形成位置形成或配置在电容器19a的一个端子(晶体管11a的栅极(G)端子)和晶体管11d的源极(S)端子之间。该情况下，电容等与前面说明的值同样。
击穿电压产生用的电容器19b的电容(设电容为Cb(pF))与电荷保持用的电容器19a的电容(容量为Ca(pF))、将晶体管11a的白峰值电流时(图像显示中显示最大亮度的白色光栅时)的栅极(G)端子电压Vw与黑显示的电流流过(基本上电流为0。即，图像显示中进行黑显示时)时的栅极(G)端子电压Vb相关。其关系优先满足Ca/(200Cb)≤|Vw-Vb|≤Ca/(8Cb)的条件。|Vw-Vb|是驱动用晶体管的白显示时的端子电压和黑显示时的端子电压之差的绝对值(即变化的电压幅度)。
更优选是满足Ca/(100Cb)≤|Vw-Vb|≤Ca/(10Cb)的条件。
晶体管11b为P沟道型，该P沟道至少为双栅极以上。较优选是三栅极以上。更优先是4栅极以上。并且优选并列形成或配置晶体管11b的源极-栅极(SG或栅极-漏极(GD))电容(晶体管接通时的电容)的1倍以上10倍以下的电容器。
以上事项不仅在图1的像素结构中，在其他像素结构中也是有效的。例如图42(b)所示，电流镜像素结构中，产生击穿的电容器配置或形成在栅极信号线17a或17b与晶体管11a的栅极(G)端子之间。开关晶体管11c的N沟道为双栅极以上。或者开关晶体管11c、11d为P沟道，为三栅极以上。
在41的电压编程结构中，栅极信号线17c和驱动用晶体管11a的栅极(G)端子之间形成或配置击穿电压产生用的电容器19c。开关晶体管11c为3栅极以上。击穿电压产生用的电容器19c配置在晶体管11c的漏极(D)端子(电容器19b侧)和栅极信号线17a之间。击穿电压产生用的电容器19c可配置在晶体管11a的栅极(G)端子和栅极信号线17a之间。击穿电压产生用的电容器19c可配置在晶体管11c的漏极(D)端子(电容器19b侧)和栅极信号线17c之间。
电荷保持用的电容器19a的电容为Ca、开关用晶体管11c或11d的源极-栅极电容为Cc(有击穿用的电容器时，为加上该电容的值)、向栅极信号线施加的高电压信号为(Vgh)、向栅极信号线施加的低电压信号为(Vgl)时，通过满足如下条件来构成可实现良好的黑显示。
0.05(V)≤(Vgh-Vgl)×(Cc/Ca)≤0.8(V)更优选是满足以下条件。
0.1(V)≤(Vgh-Vgl)×(Cc/Ca)≤0.5(V)以上事项在图43等的像素结构中也有效。图43的电压编程的像素结构中，晶体管11a的栅极(G)端子和栅极信号线17a之间形成或配置击穿电压产生用的电容器19b。
产生击穿电压的电容器19b用晶体管的源极布线和栅极布线形成。但是，由于是晶体管11的源极宽度加宽、与栅极信号线17重叠形成的结构，因此实用中有时明显为不能与晶体管分离的结构。
通过将开关晶体管11b、11c(图1的结构的情况下)形成为所需要的那样大以上，外观上构成击穿电压用的电容器19b的方式也是本发明的范畴。开关晶体管11b、11c多按沟道宽度W/沟道长度L＝6/6微米形成。将其增大为W也可构成击穿电压用的电容器19b。例如，示出W∶L的比设为2∶1以上20∶1以下的结构。优选是W∶L的比为3∶1以上10∶1以下。
击穿电压用的电容器19b优先按像素调制的R、G、B改变大小(电容)。这是因为R、G、B的各EL元件15的驱动电流不同。这是因为EL元件15的偏置电压不同。因此，EL元件15的驱动用晶体管11a的栅极(G)端子上编程的电压(电流)不同。例如，R像素的电容器11bR为0.02pF时，其他色(G，B的像素)的电容器11bG、11bB为0.025pF。R像素的电容器11bR为0.02pF时，G像素的电容器11bG为0.03pF，B像素的电容器11bB位0.025pF等。这样，通过按每个R、G、B像素改变电容器11b的电容可按R、G、B调整偏置的驱动电流。因此，可各设R、G、B的黑显示电平为最佳值。
以上使击穿电压发生用的电容器19b的电容发生变化，但击穿电压是保持用的电容器19a和击穿电压产生用的电容器19b的电容的相对电容。因此，不限定于按R、G、B像素变化电容器19b。即，可变化保持用的电容器19a的电容。例如，R像素的电容器11aR可为1.0pF时，G像素的电容器11aG可为1.2pF，B像素的电容器11aB可为0.9pF等。此时，击穿用电容器19b的电容是R、G、B公共的值。因此，本发明使保持用的电容器19a和击穿电压产生用的电容器19b的电容比在R、G、B像素中至少一个与其他的不同。保持用的电容器19a的电容和击穿电压产生用的电容器19b的电容二者可按R、G、B像素变化。
在画面50左右可改变击穿电压用的电容器19b的电容。靠近栅极驱动器12的位置上的像素16配置在信号供给侧，因此栅极信号的上升加速(由于帧速率高)，从而击穿电压增大。在栅极信号线17端配置(形成)的像素的信号波形钝化(因为栅极信号线17中有电容)。这是因为栅极信号的上升慢(帧速率慢)，击穿电压减小。因此，减小靠近与栅极驱动器12的连接侧的像素16的击穿电压用电容器19b。此外，栅极信号线17端增大电容器19b。例如在图像左右电容器的电容改变10％左右。
产生的击穿电压由保持用电容器19a和击穿电压产生用的电容器19b的电容比决定。因此，在画面的左右改变击穿电压产生用的电容器19b的大小，但不限定于此。可以是使击穿电压产生用的电容器19b在画面左右一定、电荷保持用的电容器19a的电容在画面左右变化。当然击穿电压产生用的电容器19b和电荷保持用的电容器19a的电容二者可在画面左右变化。
本发明的N倍脉冲驱动课题中施加到EL元件15的电流是瞬时的，但出现与原来相比大N倍的问题。电流大时，有时降低EL元件的寿命。为解决该问题，向EL元件15施加逆反偏置电压Vm是有效的。
EL元件15中，电子在通过阴极(阴极)注入电子输送层的同时，空穴也从阳极(阳极)注入空穴输送层中。被注入的电子、空穴通过施加电场相向移动。此时，被捕获在有机层中或通过发光层界面的能级差而储存载流子。
有机层中储存空间电荷时，分子被氧化或还原，所生成的阴离子分子基团或阳离子分子基团不稳定，由于膜质降低，导致亮度降低和恒定电流驱动时的驱动电压上升。为防止这一点，作为一个例子，使设备结构变化，施加反方向电压。
施加反方向电压时，由于施加反方向电流，注入的电子和空穴分别被拉向阴极和阳极。由此消除有机层中的空间电荷形成，抑制分子电化学恶化，从而延长寿命。
图45表示反偏置电压Vm和EL元件15的端子电压的变化。该端子电压是在向EL元件15施加额定电流时。图45是在EL元件15流过的电流为电流密度100A/平方米的情况，但图45的倾向是与电流密度为50～100A/平方米的情况下几乎没有差别。因此，推定可适用宽范围的电流密度。
纵轴是2500小时后的端子电压对初始EL元件15的端子电压的比。例如，经过时间为0小时，施加电流密度为100A/平方米的电流时的端子电压为8(V)，经过时间为2500小时后，施加电流密度为100A/平方米的电流时的端子电压为10(V)时，则端子电压比为10/8＝1.25。
横轴是额定端子电压V0对于反偏置电压Vm和按1周期施加反偏置电压的时间t1的积的比。例如，60Hz(不特别指60Hz)时，若施加反偏置电压Vm的时间为1/2(一半)，t1＝0.5。经过时间为0时，施加电流密度为100A/平方米的电流时的端子电压(额定端子电压)为8(V)，反偏置电压Vm为8(V)，则|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)＝|-8(V)×0.5|/(8(V)×0.5)＝1.0。
根据图45，在|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)为1.0以上时，端子电压比没有变化。(相对初始额定端子电压无变化)。更好发挥反偏置电压Vm的施加带来的效果。但是，在|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)为1.75以上时，端子电压比有增加的倾向。因此，可决定反偏置电压Vm的大小和施加时间t1(或t2，或t1和t2的比率)，使得|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)为1.0以上。更优选是决定反偏置电压Vm的大小和施加时间t1等，使得|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)为1.75以下。
但是进行偏置驱动时，需要交互施加反偏置Vm和额定电流。如图46所示，使采样A和B的每单位时间的平均亮度相等时，则施加反偏置电压的情况下，与不施加的情况相比，需要瞬时流过高电流。因此，施加反偏置电压Vm的情况下(图46的采样A)的EL元件15的端子电压也增高。
但是，图45中，施加反偏置电压的驱动方法中，额定端子电压V0是满足平均亮度的端子电压(即，点亮EL元件15的端子电压)(根据本说明书的具体例子，是施加电流密度为200A/平方米的电流时的端子电压。其中为1/2的占空比，因此1周期的平均亮度是电流密度为200A/平方米的亮度)。
以上事项假定EL元件15进行白色光栅显示(整个画面的EL元件上施加最大电流的情况)。但是，进行EL显示装置的图像显示时，是自然画面，进行灰度等级显示。因此，并非不断流过EL元件15的白峰值电流(按最大白显示流过的电流。本说明书的具体例子中是平均电流密度为100A/平方米的电流)。
一般地进行图像显示时，向各EL元件15施加的电流(流过的电流)是白峰值电流(额定端子电压时流过的电流。本说明书的具体例子中是电流密度为100A/平方米的电流)的大约0.2倍。
因此，图45的实施例中，进行图像显示时，横轴的值需要0.2。因此，可决定反偏置电压Vm的大小和施加时间t1(或t2，或t1和t2的比率等)，使得|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)为0.2以上。优选是决定反偏置电压Vm的大小和施加时间t1等，使得|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)为1.75×0.2＝0.35以下。
即图45的横轴(|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2))中，需要将1.0的值设为0.2。因此，在显示屏显示图像(该使用状态是通常的。并非一直显示白色光栅)时，按规定时间t1施加反偏置电压Vm，使得|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)大于0.2。即便|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)的值再增大，如图45所示，端子电压比的增加也不大。因此，上限值考虑实施白色光栅显示，可满足|反偏置电压Vm×t1|/(额定端子电压×t2)的值在1.75以下。
下面参考

本发明的反偏置方式。本发明基本是在不向EL元件15流过电流的期间施加反偏置电压Vm(电流)。但是不限定于此。例如，也可在向EL元件15流过电流的状态下，强制施加反偏置电压Vm。此时，结果是不向EL元件15流过电流，为非点亮状态(黑显示状态)。本发明主要以在电流编程的像素结构中施加反偏置电压Vm为中心进行说明，但不限定于此。
反偏置驱动的像素结构中，如图47所示，晶体管11g为N沟道。当然可以是P沟道。
图47中，向栅极电位控制线473施加的电压比向反偏置线471上施加的电压高，由此，使得晶体管11g(N)接通，EL元件15的阳极电极上施加反偏置电压Vm。
图47的像素结构等中，一直使栅极电位控制线473电位固定来动作。例如，图47中，Vk电压为0(V)时，栅极电位控制线473的电位为0(V)以上(优选是2(V)以上)。该电位为Vsg。该状态下，反偏置线471的电位为反偏置电压Vm(0(V)以下，优选是比Vk小-5(V)以上的电压)时，晶体管11g(N)接通，EL元件15的阳极上施加反偏置电压Vm。反偏置线471的电压比栅极电位控制线473的电压(即，晶体管11g的栅极(G)端子电压)高时，晶体管11g为断开状态，因此不向EL元件15施加反偏置电压Vm。当然，该状态时，反偏置线471可以是高阻抗状态(打开状态等)。
如图48所示，可另外形成或配置控制反偏置线471的栅极驱动器12c。栅极驱动器12c与栅极驱动器12a同样顺序进行移位动作，与移位动作同步移动施加反偏置电压的位置。
以上的驱动方法中，晶体管11g的栅极(G)端子电位固定，仅可通过变化反偏置线471的电位，向EL元件15施加反偏置电压Vm。因此，容易进行反偏置电压Vm的施加控制。此外，可降低晶体管11g的栅极(G)端子和源极(S)端子之间施加的电压。这在晶体管11g为P沟道时是同样的。
反偏置电压Vm的施加在不向EL元件15流过电流时进行。因此，晶体管11d不接通时，可通过接通晶体管11g进行。即，可将晶体管11d的接通断开逻辑反过来施加在栅极电位控制线473。例如图47中，可将晶体管11d和晶体管11g的栅极(G)端子连接到栅极信号线17b。由于晶体管11d是P沟道，晶体管11g为N沟道，因此接通断开动作相反。
图49是反偏置驱动的定时图。图中(1)(2)等的添加数字表示像素行。为容易说明，(1)表示第一像素行，(2)表示第二像素行，这样来进行说明，但不限定于此。也可考虑(1)表示第N像素行，(2)表示第N+1像素行。以上情况在其他实施例中除特例外都同样。图49等的实施例中，表示出图1等的像素结构并进行说明，但不限定于此。例如图41、38等的像素结构中也可适用。
第一像素行的栅极信号线17a(1)上施加接通电压(Vgl)时，第一像素行的栅极信号线17b(1)上施加断开电压(Vgh)。即，晶体管11d断开，不向EL元件15流过电流。
反偏置线471(1)上施加Vsl电压(晶体管11g接通的电压)。因此，晶体管11g接通，向EL元件15施加反偏置电压。反偏置电压在向栅极信号线17b施加断开电压(Vgh)后，规定期间后(1H的1/200以上的期间，或0.5微秒)，施加反偏置电压。向栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)的规定期间(1H的1/200以上的期间，或0.5微秒)之前，反偏置电压断开。这是为了避免晶体管11d和晶体管11g同时接通。
接着的水平扫描期间(1H)中向栅极信号线17a施加断开电压(Vgh)，选择第二像素行。即，向栅极信号线17b(2)上施加接通电压。另一方面，向栅极信号线17b施加接通电压(Vgl)，晶体管11d接通，从晶体管11a向EL元件15流过电流，EL元件15发光。向反偏置线471(1)上施加断开电压(Vsh)，不向第一像素行(1)的EL元件15施加反偏置电压。第二像素行(2)的反偏置线471(2)上施加Vsl(反偏置电压)。
通过顺序进行以上动作，1画面的图像被改写。在以上实施例中，是在各像素中编程期间施加反偏置电压的结构。但是，图48的电路结构不限定于此。显然可多个像素行连续施加反偏置电压。显然可将块驱动(参考图40)、N倍脉冲驱动、复位驱动、伪像素驱动组合起来。
反偏置电压的施加不限定在图像显示的中途实施。可在EL显示装置的电源断开后，一定期间中施加反偏置电压。
以上实施例是图1的像素结构的情况，但其他结构中，当然可适用于图38、41等的施加反偏置电压的结构。例如图50是电流编程方式的像素结构。
图50是电流镜的像素结构。晶体管11c是像素选择元件。通过向栅极信号线17a1施加接通电压，晶体管11c接通。晶体管11d是具有复位功能和短路(GD短路)驱动用晶体管11a的漏极(D)-栅极(G)端子之间的功能的开关元件。晶体管11d通过向栅极信号线17a2施加接通电压而接通。
晶体管11d在该像素选择的1H(1个水平扫描期间，即1像素行)以上之前接通。优选是在3H之前接通。为3H之前，则3H前接通晶体管11d，晶体管11a的栅极(G)端子和漏极(D)端子短路。因此，晶体管11a断开。这样，晶体管11b中不流过电流，EL元件15为非点亮。
EL元件15为非点亮状态时，晶体管11g接通，向EL元件15施加反偏置电压。因此，反偏置电压在晶体管11d接通期间施加。这样，逻辑上同时接通晶体管11d和晶体管11g。
晶体管11g的栅极(G)端子施加Vsg电压并固定。对于反偏置线471，通过向反偏置线471施加比Vsg充分小的反偏置电压，晶体管11g接通。
之后，向上述像素施加(写入)图像信号的水平扫描期间到来时，向栅极信号线17a1施加接通电压，晶体管11c接通。因此，从源极驱动器14向源极信号线18输出的图像信号电压施加在电容器19上(晶体管11d维持接通状态)。
接通晶体管11d时，为黑显示。晶体管11d的接通期间占据1个场(1帧)期间越长，黑显示期间的比例越大。因此，为了使黑显示期间存在也可使1个场(1帧)的平均亮度为希望值，需要提高显示期间的亮度。即，在显示期间需要增大流向EL元件15的电流。该动作是本发明的N倍脉冲驱动。这样，组合N倍脉冲驱动和接通晶体管11d进行黑显示的驱动是本发明的1个特征动作。此外，EL元件15为非点亮状态、向EL元件15施加反偏置电压是本发明的特征构成(方式)。
以上实施例中，图像显示时，是像素非点亮时施加反偏置电压的方式，但施加反偏置电压的结构不限定于此。只要使图像非显示来施加反偏置电压，则不需要在各像素中形成反偏置用的晶体管11g。所谓非点亮是结束显示屏的使用后或使用前施加反偏置电压的结构。
例如，图1的图像结构中，选择像素16(晶体管11b、晶体管11c接通)，从源极驱动器IC(电路)14输出作为源极驱动器IC可输出的低的电压V0(例如GND电压)，施加在驱动用晶体管11a的漏极端子(D)上。该状态下，如果晶体管11d也接通，则向EL的阳极端子施加V0电压。同时，若对EL元件15的阴极Vk施加相对于V0电压低-5～-15(V)的电压Vm电压，则向EL元件15施加反偏置电压。Vdd电压也是施加比V0电压低0～-5(V)的电压，由此，晶体管11a也为断开状态。如以上所示，通过从源极驱动器14输出电压，控制栅极信号线17，可向EL元件15施加反偏置电压。
N倍脉冲驱动可在1场(1帧)期间内1次进行黑显示，再次向EL元件15流过规定电流(编程电流(电容器19中保持的电压))。但是，图50的结构中，一旦接通晶体管11d时，则电容器19的电荷被放电(包含减少)，因此EL元件15中不能流过规定电流(编程电流)。但是却有电路动作容易的特点。
以上实施例是像素为电流编程结构，但本发明不限定于此，图38，50的其他电流方式的像素结构中也可适用。在图51、图54、图62所示的电压编程的像素结构中可适用。
图51是一般地最简单的电压编程的像素结构。晶体管11b是选择开关元件，晶体管11a是向EL元件15施加电流的驱动用晶体管。该结构中，在EL元件15的阳极配置(形成)反偏置电压施加用的晶体管(开关元件)11g。
图51的像素结构中，流向EL元件15的电流施加在源极信号线18，通过选择晶体管11b，施加在晶体管11a的栅极(G)端子上。
首先为说明图51的结构，使用图52说明基本动作。图51的像素结构是电压偏置补偿器的结构，按初始化动作、复位动作、变成动作、发光动作的4个阶段进行动作。
水平同步信号(HD)后，实施初始化动作。向栅极信号线17b施加接通电压，晶体管11g接通。也向栅极信号线17a施加接通电压，晶体管11c接通。此时，向源极信号线18施加Vdd电压。因此，向电容器19b的a端子施加Vdd电压。该状态下，驱动用晶体管11a接通，向EL元件15稍稍流过电流。通过该电流驱动用晶体管11a的漏极(D)端子为至少大于晶体管11a的动作点的绝对值的电压值。
接着实施复位动作。向栅极信号线17b施加断开电压，晶体管11e断开。另一方面，在T1期间向栅极信号线17c施加接通电压，晶体管11b接通。该T1期间是复位期间。1H期间继续向栅极信号线17a施加接通电压。T1优选是1H期间的20％以上90％以下的期间。或者优先是20微米秒以上160微米秒以下的时间。电容器19b(Cb)和电容器19a(Ca)的电容比率优选是Cb∶Ca＝6∶1以上1∶2以下。
复位期间中，通过晶体管11b的接通，驱动用晶体管11a的栅极(G)端子和漏极(D)端子之间短路。因此，晶体管11a的栅极(G)端子电压和漏极(D)端子电压相等，晶体管11a为偏置状态(复位状态不流过电流的状态)。该复位状态是晶体管11a的栅极(G)端子在开始流过电流的开始电压附近的状态。维持该复位状态的栅极电压保持在电容器19b的b端子上。因此，电容器19中保持偏置电压(复位电压)。
接着的编程状态下，向栅极信号线17c施加断开电压，晶体管11b断开。另一方面，向源极信号线18在Td期间施加DATA电压。因此，驱动用晶体管11a的栅极(G)端子上施加DATA电压+偏置电压(复位电压)所得的电压。这样，驱动用晶体管11a流过编程电流。
编程期间后，向栅极信号线17a施加断开电压，晶体管11c为断开状态，驱动用晶体管11a从与源极信号线18切离开。此外，也向栅极信号线17c施加断开电压，晶体管11b断开，该断开状态保持1F期间。另一方面，根据需要向栅极信号线17b周期地施加接通电压和断开电压。即，通过和图13、图15等的N倍脉冲驱动等组合、与交织驱动组合，可实现良好的图像显示。
图52的驱动方式中，复位状态下在电容器19保持晶体管11a的开始电流电压(偏置电压、复位电压)。因此，该复位电压施加在晶体管11a的栅极(G)端子上时是最暗的黑显示状态。但是，由于源极信号线18和像素16的耦合、对电容器19的击穿电压或由于晶体管的击穿，产生黑色减轻(对比度降低)。因此，图53说明的驱动方法中，不能提高显示对比度。
为向EL元件15施加反偏置电压Vm，需要断开晶体管11a。为断开晶体管11a，可将晶体管11a的Vdd端子和栅极(G)端子短路。关于该结构，后面使用图53说明。
可向源极信号线18施加Vdd电压或断开晶体管11a的电压，接通晶体管11b，并向晶体管11a的栅极(G)端子施加。通过该电压，晶体管11a断开(或几乎不流过电流的状态(大致断开状态晶体管11a为高阻抗状态))。之后，接通晶体管11g，向EL元件15施加反偏置电压。该反偏置电压Vm的施加可同时对全部像素进行。即，向源极信号线18施加大致断开晶体管11a的电压，使全部的(多个)像素行的晶体管11b接通。因此，晶体管11a断开。之后，接通晶体管11g，并向EL元件15施加反偏置电压。之后，顺序对各像素行施加图像信号，在显示装置显示图像。
接着说明图51的像素结构的复位驱动。图53是其实施例。如图53所示，像素16a的晶体管11c的栅极(G)端子上连接的栅极信号线17a也连接在下一级像素16b的复位用晶体管11b的栅极(G)端子上。同样，像素16b的晶体管11c的栅极(G)端子上连接的栅极信号线17a也连接下一级像素16c的复位用晶体管11b的栅极(G)端子。
因此，向像素16a的晶体管11c的栅极(G)端子上连接的栅极信号线17a施加接通电压时，像素16a为电流编程状态，同时，下一级像素16b的复位用晶体管11a接通，像素16b的驱动用晶体管11a为复位状态。同样，向像素16b的晶体管11c的栅极(G)端子上连接的栅极信号线17a施加接通电压时，像素16b为电流编程状态，同时，下一级像素16c的复位用晶体管11b接通，像素16c的驱动用晶体管11a为复位状态。因此容易通过前级栅极控制方式实现复位驱动。每个像素的栅极信号线的引出根数可减少。
进一步作更详细说明。如图53(a)所示，向栅极信号线17施加电压。即，像素16a的栅极信号线17a上施加接通电压，其他像素16的栅极信号线17a上施加断开电压。栅极信号线17b在像素16a、16b中施加断开电压，像素16c，16d中施加接通电压。
该状态下，像素16a按电压编程状态为非点亮，像素16b按复位状态为非点亮，像素16c按编程电流保持状态为点亮，像素16d按编程电流保持状态为点亮状态。
1H后，控制用栅极驱动器12的移位检测器电路61内的数据移动1位，为图53(b)的状态。图53(b)的状态是像素16a按编程电流保持状态为点亮、像素16b按电流编程状态为非点亮、像素16c按复位状态为非点亮、像素16d按编程保持状态为点亮状态。
从以上可知，各像素通过在前级施加的栅极信号线17a的电压复位下一级的像素的驱动用晶体管11a，在下一水平扫描期间中顺序进行电压编程。
图43所示的电压编程的像素结构中可实现前级栅极控制。图54是将图43的像素结构作为前级栅极控制方式的连接的实施例。
如图54所示，像素16a的晶体管11b的栅极(G)端子上连接的栅极信号线17a连接次级像素16b的复位用晶体管11e的栅极(G)端子。同样，像素16b的晶体管11b的栅极(G)端子上连接的栅极信号线17a连接次级像素16c的复位用晶体管11e的栅极(G)端子。
因此，向像素16a的晶体管11b的栅极(G)端子上连接的栅极信号线17a施加接通电压时，像素16a为电压编程状态，同时，下级像素16b的复位用晶体管11e接通，像素16b的驱动用晶体管11a为复位状态。同样，向像素16b的晶体管11b的栅极(G)端子上连接的栅极信号线17a施加接通电压时，像素16b为电流编程状态，同时，下级像素16c的复位用晶体管11e接通，像素16c的驱动用晶体管11a为复位状态。因此容易通过前级栅极控制方式实现复位驱动。
作进一步更详细说明。如图55(a)所示，向栅极信号线17施加电压。即，向像素16a的栅极信号线17a施加接通电压，向其他像素16的栅极信号线17施加断开电压。全部的反偏置用晶体管11g为断开状态。
该状态下，像素16a为电压编程状态，像素16b为复位状态，像素16c为编程电流保持状态，像素16d为编程电流保持状态。
1H后，控制用栅极驱动器12的移位检测器电路61内的数据移动1位，为图55(b)的状态。图55(b)的状态是像素16a为编程电流保持状态、像素16b为电流编程状态、像素16c为复位状态、像素16d为编程保持状态。
从以上可知，各像素通过在前级施加的栅极信号线17a的电压复位下一级的像素的驱动用晶体管11a，在下一水平扫描期间中顺序进行电压编程。
电流驱动方式中，在完全黑显示中，像素的驱动用晶体管11中编程的电流为0。即，不从源极驱动器14流过电流。不流过电流，则不能对源极信号线18中产生的寄生电容充放电，不改变源极信号线18的电位。因此，驱动用晶体管的栅极电位也不变化，1帧(场)(1F)之前的电位仍储存在电容器19中。例如，1帧前为白显示，接着的帧即使为完全黑显示也可维持白显示。
这里主要说明电流驱动方式的课题，说明解决该课题的与预充电电压施加相关的发明结构。写入不足的问题不仅在电流驱动，在电压驱动中有时也会产生。因此，本发明可适用于电压驱动中。图1中进行了说明，但为显示图64的各像素16的发光元件15，在1个水平扫描期间(1H)内通过栅极信号线17a将晶体管11b和11c设为导通状态。接着，从阳极电压Vdd经晶体管11a和源极信号线18向源极驱动器14引入电流Iw(编程电流Iw)。通过此时的电流量大小进行灰度等级显示。电容器19中储存与晶体管11a的漏极电流对应的栅极电压。
本发明的实施例优先与本说明书记载的其他实施例组合使用。例如，与图45、图50的反偏置电压驱动、图14、图17、图19、图24、图37、图53等的驱动方法组合。此外，可对屏结构进行组合。例如，图8、图9、图10、图11、图27图、40图41、图48的结构等。
之后，通过栅极信号线17b使晶体管11d导通，通过栅极信号线17a使晶体管11b、11c设为非导通状态，从Vdd经晶体管11a向发光元件15流过对应电容器19的电荷(即控制电压)的电流。
通过源极信号线18的浮动电容641和晶体管11a的源极-漏极(S-D)之间的电阻的积慢慢改变流向源极信号线18的电流。因此，浮动电容641的电容值和电阻值增大时，在1个水平扫描期间(1H)内电流不会变化到规定值。随着流向源极信号线18的电流减小(低灰度等级)，晶体管11a的源极-漏极(S-D)之间的电阻增大，因此电流越小，变化越花时间。取决于晶体管11a的二极管特性和源极信号线18的浮动电容641的电容值，但例如，相对为了向源极信号线18流过的电流变化1微安需要50微秒，变化10nA需要250微秒。
向源极信号线18流过的电流值从Vdd经晶体管11a将电荷供给源极信号线18，通过改变浮动电容641的电荷来变化。即，源极信号线18的电压改变时，流过晶体管11a的电流(等于流过源极信号线18的电流)变化。电荷的供给量在电流小的区域中少。在低灰度等级区域(黑显示区域)中电流小。因此，黑显示区域中源极信号线18的电压变化慢，其结果是电流值的变化也慢。
为加快电流值的变化，与规定源极电流值对应的电压可施加在源极信号线18上。这是因为晶体管11a的栅极电位可通过源极信号线18的浮动电容和布线电阻的积所产生的时间常数来改变。通过该方法，晶体管11a变化为将规定电流流向源极信号线18。
布线电阻与晶体管11a的源极-漏极(S-D)之间电阻相比非常小。因此，向源极信号线18施加的电压的变化非常快。作为一个例子，在1～3微秒左右可完全变化到目标值。
但是，用于将规定电流值流向源极信号线18的源极电压随着晶体管11a的电流-电压特性的偏差而改变。因此，为补偿与规定电流值的偏离，需要将流过规定电流值的电流源连接源极信号线18，将流向源极信号线18的电流值变化到规定电流值。
为实现这一点，本发明的源极驱动器14的各输出部为图63的结构。
灰度等级数据(灰度等级信息)用源极驱动器14内的各灰度等级数据布线633传递。对应灰度等级数据的电流由电流产生部(信号用电流源)634产生，该电流输出到源极信号线18，向源极信号线18流过对应灰度等级的电流。电压产生部631中，产生预充电(或在使源极信号线18的电荷放电的意义上是放电)电压。来自电压产生部631的预充电(放电)电压经预充电开关(第二切换开关)636输出到源极信号线18。
施加对应灰度等级的电压后，在流过对应灰度等级的电流的方法中，需要多个电压源和多个电流源，因此电路规模增大。在本发明中，预充电电压为1或2-3种，因此电路结构容易，电路规模小。
由于电流值变化由于晶体管11a的表观电阻与低灰度等级显示时相比在高灰度等级显示时更小，因此波形变化速度随着灰度等级增加而加快。因此，施加配合难以写入的黑的电压，之后将规定电流值流向源极信号线18来显示规定灰度等级。或者，仅完全黑显示(灰度等级0)时向源极信号线18施加预充电电压。
优先为即使在仅灰度等级0时施加预充电电压的情况下，在R、G、B中预充电电压可不同的结构。这是因为R、G、B中EL元件15的发光开始电压不同。当然R、G、B的EL元件15的发光开始电压等大致相同的情况下，也可以相同。R、G、B中驱动晶体管11a的W/L比、优先在晶体管大小不同时也可使R、G、B中预充电电压不同。
图63中，与最低灰度等级相当的电压(下面叫黑电压)在电压产生部631产生，对应灰度等级数据信号布线633的灰度等级数据的电流从电流产生部634输出。1个水平扫描期间(1H)内进行开始电压施加的0.2～3微秒，之后为进行电流输出，由控制部(栅极驱动器参考图1)12检测1个水平扫描期间，通过时钟和计数器等设定预充电开关636的导通期间。输出电流开关(第一切换开关)637一直为导通状态也无妨，但在预充电开关636的导通期间希望其为非导通状态。这是为防止对图65的单位电流源654等产生影响。图73表示1个水平扫描期间内的开关636、637的动作。
通过在水平扫描期间(1H)的开始施加黑电压，低灰度等级(黑显示区域)容易进行规定黑显示。高灰度等级显示中，由于需要从曾经为黑显示状态变化为高灰度等级显示，因此变化到高灰度等级之前，可能结束水平扫描期间。跨2个以上的水平扫描期间进行高灰度等级显示时(例如以白显示的灰度等级A、灰度等级B为例)，1H的最初施加预充电电压的黑电压的情况下，源极信号线的状态按黑→灰度等级A→黑→灰度等级B变化。不向源极信号线18施加预充电电压的情况下，源极信号线的状态按灰度等级A→灰度等级B变化。与黑→灰度等级B相比，灰度等级A→灰度等级B源极信号线18状态的变化量小，可加速变化该状态。
因此，电压产生部631可对应显示灰度等级变更是否向源极信号线18施加的预充电开关636的控制。具体说，高灰度等级显示时，不施加电压(由于选择是否对应灰度等级数据施加预充电(放电)电压，叫做选择预充电。相反，在整个灰度等级进行预充电时叫做全预充电)。
这样，进行预充电开关636的控制的电压输出控制部632中输入灰度等级数据13，可对应灰度等级数据13的值改变电压输出控制部632的输出。表示出并说明该选择预充电进行64灰度等级显示时(灰度等级0为黑、灰度等级63为白)的例子。例如，第一选择预充电模式下，仅0灰度等级预充电电压施加在源极信号线18。可决定电压输出控制部632的控制方法，使得仅灰度等级0时在1个水平扫描期间中的仅1～3微秒向18输出电压产生部631的预充电电压。第二选择预充电模式下，仅向源极信号线18施加0-3灰度等级的预充电电压。可决定电压输出控制部632的控制方法，使得仅灰度等级数据为0-3灰度等级时在1个水平扫描期间中的仅1～3微秒向18输出电压产生部631的预充电电压。这些选择预充电模式、全预充电模式可预先按命令变更。此外，优先预充电施加时间、预充电电压也按命令变更。这些通过构成命令解码器电路、电子电位器等容易实现。
图65到图69中表示电流产生部的结构例子。这里，按灰度等级数据为4位、16灰度等级的情况下进行说明，但任意位数都可同样实现。例如可为6位(64灰度等级(26万色))。图65～67、69中准备对应位的权重的数量的晶体管和开关可实现，图68中可增减数字模拟转换部681的输入位数。
图65的符号654表示成为单位电流源的晶体管。单位电流源654中流过对应其栅极电压的电流。输出18和晶体管(单位电流源)654之间连接开关电路651a～651d。对应数据的位权重改变连接开关电路651a～651d的晶体管数，由此，可向源极驱动器14的内部布线638输出对应灰度等级数据的电流。内部布线638与源极信号线18连接。图65等表示电流输出的源极驱动器的一部分。最下位中晶体管654连接1个、次上位中晶体管654连接2个、再次上位中晶体管654连接4个、最上位中晶体管654连接8个。通过对应灰度等级数据接通断开开关653可对应灰度等级数据改变与输出(源极信号线18)连接的晶体管654的数目，由此，改变流向源极信号线18的电流，进行灰度等级显示。
每1灰度等级的间距调整通过改变可变电阻656进行。晶体管655和晶体管654构成电流镜结构，相对流向晶体管655的电流，对应镜面比的电流流过晶体管654中。由于改变可变电阻656的值时，流过晶体管655的电流变化，因此可改变每1灰度等级的电流增加量。可变电阻656是改变(调整)电流的部件，不限定在可变电阻。例如，可使用电流输出的电子电位器。以上事项在图69的可变电阻692中同样适用。
图66也同样通过连接输出(源极信号线18)的晶体管654的数目进行灰度等级显示，但与图65不同的是确定每1灰度等级的间距的晶体管654的电压由可变电压源661直接控制。可变电压源661是改变(调整)电压的部件，不限定在可变电压源。例如，可使用电压输出的电子电位器。
图67表示替代图65的可变电阻656而连接运算放大器674等构成的恒流电路的结构。通过电压源671的电压值和电阻672决定流过晶体管655的电流。对应灰度等级改变电流值的方法与图65、图66中同样。优先电阻672为源极驱动器14的外加电阻，使得可自由设定流向单位电流源654的电流。
图68是通过晶体管683的栅极电压改变内部布线638中流过的电流来进行灰度等级显示的情况。栅极电压根据灰度等级数据而变化。灰度等级数据由数字模拟转换部681变化为模拟信号，该信号经运算放大器682输入至晶体管683的栅极电压上，可使电流改变。
用对应图65到图68中生成的灰度等级的电流输出电路635、产生黑电压(预充电电压)的电压产生部631、对应灰度等级数据和水平扫描期间(1H)的时间控制预充电开关636等的控制部632等可实现本发明的EL显示装置的驱动电路。
为容易说明，或容易进行图示，图65到图68中说明1个输出的情况。在存在多列的情况下，为了全部列中在同一灰度等级时输出同一电流，需要流向晶体管(单位电流源)654的电流在全部列中相等。
图65的结构中为了在多列中输出同一电流，对电流产生部634进行改进，其结构表示在图69中。图69中，相对流过可变电阻692的电流，至少设置1对电流镜部，通过电流镜对多个系统分配电流。
如果需要，还进一步构成电流镜，在多个系统中分配电流。被分配的晶体管695的栅极连接各列晶体管654的栅极，使得可输出同一电流。此时，形成栅极公共的各电流镜的晶体管通过接近配置可在镜面比偏差少的状态下分配电流。晶体管695b和晶体管695c的栅极信号线以前的结构与晶体管695a的结构相同。
在图66的结构中，电压源661的输出供给至各列的晶体管654的栅极。通过电压源661的电压改变晶体管654的栅极电压，可控制每1灰度等级的输出电流，这一点与图65的结构不同。
跨多列输出同一电流的结构在图75中表示。各列的晶体管(单位电流源)654的栅极信号线全部加上公共电压，该电压由可变电压源661供给。例如，晶体管654a为第1列、晶体管654b为第2列、晶体管654c为第3列。该方法在晶体管(单位电流源)654的临界值电压在每个晶体管出现偏差时，即便全部输出为同一灰度等级，输出电流值也不同，每个信号线产生条纹不均。
但是，使用结晶硅制作时，彼此相邻的输出(源极信号线18)之间的临界值电压之差小，临界值电压在1个芯片中在某方向上变化，因此进行显示时不均不会为条纹状，亮度从一端向另一端变化，因此显示特性没有问题。由此，用简单结构可构成电流产生部634。
图67是使用运算放大器674和晶体管672以及电阻673形成恒流源，使用晶体管655和电流镜将通过该恒流源流过的电流按对应镜面比的电流流向晶体管(单位电流源)654的结构。流向单位电流源654的电流由电压源671、电阻673和连接电阻673的Vcc电源的值决定。
相对有机发光元件的亮度的电流特性在R、G、B并置法中由于各色的发光效率不同，例如图72所示，对同一亮度的电流值不同。在使用颜色过滤片的方法中，若各色在颜色过滤片的透过率不同，则对同一亮度的电流值按颜色而不同。使用CCM的情况下，由于色变换效率从蓝色到红色和从蓝色到绿色不同，因此基本上针对各色，同一亮度的电流值不同。也就是，发光开始电流也因各色而不同。在图72的例子中，红色、绿色、蓝色的发光开始电流分别为IR、IG、IB。
由于电压产生部631产生的电压是向源极信号线18流过最低灰度等级所需要的电流时的源极信号线电压，因此电压按颜色不同。
因此，如图71所示，从电压产生部631供给按显示色不同的电压711R、711G、711B，向711R供给对应流过红色(R)的发光元件的发光开始电流时的源极电位的电压，向711G、711B也供给与绿色(G)、蓝色(B)对应的电压。
供给的电压值从图72所示的有机发光元件的电流-亮度特性算出开始发光电流(Idark)。若像素为图1的结构，则控制流向发光元件15的电流的晶体管11a的电流-电压特性中，算出仅向源极信号线18流过Idark的电流时的晶体管11a的栅极电压，在电压产生部631中生成栅极电压。为容易说明，算出仅流过Idark的电流时的晶体管11a的栅极电压，但不限定于此。也可在Idark附近。本发明的意图点是R、G、B的各电路中预充电电压在黑灰度等级显示时良好。因此，只要实用上足够，不是Idark也可以。以上事项在下面的实施例中同样如此。
像素结构不仅是图1的结构，在图70所示的电流镜结构的情况下可实施本发明。晶体管11b中流过Idark电流时的栅极电压可在电压产生部631中生成。即，与像素的电路结构无关地在电压产生部631中生成控制流向有机发光元件的电流的晶体管流过Idark的电流时的栅极电压。
如图71所示，不仅为每个显示色电压值不同的结构，而且还可按显示色改变电压输出控制部632的输出。例如，按每个显示色改变预充电开关636的导通时间、或改变将预充电开关636设为导通状态的灰度等级。例如可以是仅R仅选择预充电灰度等级0，而G、B不预充电的结构。此外，可以是仅R仅选择预充电灰度等级0-3、而G、B仅选择预充电0灰度等级的结构。而且，还可以是仅R全灰度等级预充电、G、B仅选择预充电0灰度等级的结构。
认为这是由于直到变化为规定电流值为止的时间因R、G、B的电流值而不同，电流越是大量流动，变化需要的时间越短，此时，与发光开始电流大的显示色相比，在小的显示色中施加到更高灰度等级侧为止电压产生部631的电压，容易进行低灰度等级显示等。
尤其，图64的像素结构中，在通过R、G、B并置法制作多色显示装置时，可仅在灰度等级0时施加0.5到3微秒左右的电压产生部的电压。此外，根据发光色的显示特性，可不必施加电压进行低灰度等级显示。
例如，用具有图72所示的亮度-电流特性的红色发光元件(R)、绿色发光元件(G)、蓝色发光元件(B)制作多色显示装置时，用于显示黑的电流值因各色不同而不同，与红色显示元件相比，在绿色显示元件中必须减小电流值。
图64和图70所示的像素结构和通过晶体管的电流改变栅极电位对有机发光元件中流过的电流进行灰度等级显示的显示装置中，越是低电流，流过控制流向有机发光元件中的电流的晶体管中的电流变化到规定电流值需要的时间越长。尤其，变化到最低电流最花时间。其结果是不能从前一水平扫描期间流过的电流值变化到水平扫描期间内完全黑灰度等级的电流值，而流过表示某中间的灰度等级的电流，因此难以进行黑显示。
但是，发光开始电流大时，流过晶体管的电流不必是0也可进行黑显示。红色发光元件中电流应在IR以下。通过水平扫描期间的长度进行黑显示时，不变化到1G以下的电流，但可到1G以上1B以下的电流。此时，不施加从电压产生部631产生的电压，红色和蓝色像素也可进行黑显示，仅绿色像素不能进行黑显示。
因此，如图74所示，按每个显示色向电压输出控制部632中输入启动信号布线741，按每个显示色选择可否施加电压产生部631的电压。上面例子的显示装置中，红色、蓝色的741R、741B中输入启动信号，不管灰度等级如何，全部水平扫描期间内预充电开关636为非导通状态，仅741G在灰度等级数据13表示灰度等级0时在水平扫描期间的一部分期间中关闭预充电开关636。由此，可选择是否按每个显示色施加黑电压。
该方法与图71的结构相比，仅施加必要显示色的电压时，可减少电压产生部631产生的电压的种类。仅1色黑电压施加时，从3减少到1，2色黑电压施加时，从3减少到2，从而可减小电源部的电路规模。
当然图63等所示的开关636可通过低温多晶硅技术等直接形成在基板70上。关于电压产生部631也同样。
施加预充电电压的期间需要在0.5微秒以上。或优先预充电时间为1水平扫描期间(1H)的1％以上10％以下。更优选是1H的2％以上8％以下。
优先为可用显示图像21的内容(明亮度、清晰度等)改变预充电的电压的结构。例如，用户通过压下调整开关或旋转调整旋钮检测该变化，变更预充电电压(电流)的值。可为根据显示的图像的内容、数据自动变化的结构。例如，热传感器检测出外部光的强度，用检测出的值调整预充电(放电)电压(电流)。此外，对应图像种类(个人计算机图像、白天的画面、星空等)调整预充电(放电)电压(电流)。调整考虑图像的平均明亮度、最大亮度、最小亮度、动画、静止画面、亮度分布进行决定。
预充电电压可细致地设定。例如，预充电电压产生PV1、PV2、PV3、PV4。灰度等级0的情况下，将PV1施加到源极信号线18，从灰度等级1到灰度等级7将PV2电压施加到源极信号线18，从灰度等级8到灰度等级16向源极信号线18施加PV4，从灰度等级59到灰度等级63向源极信号线18施加PV4。
预充电电压不限定于在黑显示区域施加的电压，如上述实施例那样，可施加预充电电压，使得在白显示区域中源极信号线18上为白电压。
预充电电压可以是从图64所示的阳极电压Vdd(驱动晶体管11a的源极或漏极端子电压)变化0.2以上到2.0(V)的电压。更优选是变化0.4以上到1.2(V)的电压。例如图64所示，驱动晶体管11a是P沟道，Vdd电压为5.5(V)，则预充电电压在5.3(V)以下3.5(V)以上。更优选是预充电电压在5.1(V)以下4.2(V)以上。
一般地，电流源是即便负载阻抗变化实际上也输出规定电流的电源，电压源即使是负载阻抗变化了，实际上也可输出规定电压的电源。另一方面，本发明中，至少预充电电压施加用的电压产生部631的输出阻抗需要小于源极信号输出用的电流产生部635的输出阻抗。当然，希望电流产生部635的输出阻抗与负载阻抗相比足够大，电压产生部631的输出阻抗与负载阻抗相比足够小。
接着说明实施本发明的驱动方式的本发明的显示设备的实施例。图57是作为信息终端装置的一个例子的便携电话的平面图。在框体573上安装天线571、数字键572等。572等是显示色切换键或电源接通断开、帧速率切换键。
组装程序，使得一次压下键572时，显示色为8色模式，接着压下同一键572时，显示色为256色模式，再压下键572时，显示色为4096色模式。键为每次被压下显示色模式变化的触发开关。可另外设置与显示色对应的变更键。此时，键572为3个(以上)。
键572除按压开关外，可以是滑动开关等的其他机械开关，也可以是通过声音识别等切换的开关。例如，可构成为将4096色声音输入受话器，例如向受话器声音输入高品质显示、256色模式、或低显示色模式，可改变在显示屏的显示画面50上显示的显示色。这可通过采用现有的声音识别技术容易地实现。
显示色的切换可以是电切换的开关，也可以是通过接触在显示屏的显示部21显示的菜单进行选择的触摸屏。可构成为用压下开关的次数切换或像点击球那样通过旋转或方向切换。
572是显示色切换键，但可以是切换帧速率的键等。还可以是切换动画和静止画面的键等。此外，可同时切换动画和静止画面、帧速率等的多个要件。持续压下时，慢慢(连续)改变帧速率。此时，通过使构成振荡器的电容器C、电阻R中电阻R为可变电阻或电子电位器来实现。电容器通过成为调整电容器实现。半导体芯片上形成多个电容器，选择1个以上的电容器，通过将其与电路并联连接来实现。
通过显示色等切换帧速率的技术思想不限定于便携电话中，可在掌上电脑、笔记本电脑、台式电脑、便携钟表等具有显示画面的设备中广泛使用。不限定在液晶显示装置(液晶显示屏)，在液晶显示屏、有机EL显示屏、晶体管显示屏、PLZT屏、CRT等中均可适用。
图57说明的本发明的便携电话中，虽然未示出，但在框体的背面包括CCD相机。CCD相机摄影，将图像即时显示在显示屏的显示画面50上。CCD相机摄影的数据可显示在显示画面50上。CCD相机的图像数据通过键572输入可切换为24位(1670万色)、18位(26万色)、16位(6.5万色)、12位(4096色)、8位(256色)。
显示数据为12位以上时，进行误差扩散处理后显示。即，来自CCD相机的图像数据在内置存储器的容量以上时，实施误差扩散处理等，进行图像处理使得显示色数在内置存储器的容量以下。
现在说明在源极驱动器IC14中按4096色(R、G、B各4位)具有1画面的内置RAM的情况。模块外部送来的图像数据为4096色的情况下，直接存储在源极驱动器IC14的内置图像RAM中，从该内置图像RAM读出图像数据，将图像显示在显示画面50上。
图像数据为26万色(G6位、R、B各5位的总共16位)的情况下，暂时存储在误差扩散控制器的运算存储器中，并且由同时进行误差扩散或抖动处理的运算电路进行误差扩散或抖动处理。通过该误差扩散处理等16位的图像数据变换为作为内置图像RAM的位数的12位，输送到源极驱动器IC14中。源极驱动器IC14输出R、G、B各4位(4096色)的图像数据，将图像显示在显示画面50上。
另外，参考

采用本发明的EL显示屏或EL显示装置或驱动方法的实施例。
图58是本发明的实施例的取景器的截面图。其中，为了容易说明，在模式上进行说明。存在部分扩大或缩小的场所，有的场所省略了。例如图58中，省略了目镜盖。以上情况在其他附图中同样。
本体573的背面设为暗色或黑色。这是为了防止EL显示屏(显示装置)574射出的散射光在本体573的背面散射而使得显示对比度降低。在显示屏的光射出侧配置相位板(λ/4板等)108、偏振光板109等。这种情况在图10，11中进行了说明。
接眼环581上安装放大透镜582。观察者可调整接眼环581，以改变其在本体573内的插入位置，在显示屏574的显示画面50上有焦点。
若根据需要在显示屏574的光射出侧配置正透镜583，则入射到放大透镜582的主光线可收敛。因此，可减小放大透镜582的透镜直径，使取景器小型化。
图59是摄像机的立体图。摄像机包括摄影(摄像)透镜部592和摄像机主体573，摄影透镜部592和取景器部573背靠背相一致。取景器(参考图58)573上安装目镜盖。观察者(用户)从该目镜盖部观察显示屏574的图像50。
另一方面，本发明的EL显示屏可用作显示器。显示部50可用支点591自由调整角度。不使用显示部50时，存放在存放部593中。
开关594是实施下面的功能的切换或控制开关。开关594是显示模式切换开关。开关594优先安装在便携电话等上。就该显示模式切换开关594进行说明。
本发明的驱动方法之一中有向EL元件15流过N倍电流，仅1F的1/M期间点亮的方法。通过该点亮的期间变化可数字变更明亮度。例如N＝4，向EL元件15流过4倍电流。点亮期间为1/M，若切换为M＝1、2、3、4，则可切换1倍到4倍的明亮度。可变更为M＝1、1.5、2、3、4、5、6。
以上切换动作用于在便携电话电源接通时非常明亮地显示显示画面50，经过一定时间后，为节电而降低显示亮度的结构中。此外，可用于设定为用户希望的明亮度的功能。例如，室外等处，画面非常明亮。因为室外周边明亮，画面根本看不到。但是，继续高亮度显示时，EL元件15急剧恶化。因此，非常明亮的情况下，短时间里要恢复到通常亮度。另外高亮度显示时，用户压下按钮可提高显示亮度。
因此，优选构成为用户可用按钮594进行切换或自动变更设定模式或检测出外来光的明亮度并自动进行切换。更优选是用户等将显示亮度设定为50％、60％、80％。
显示画面50优先为高斯分布显示。高斯分布显示是中央部亮度明亮、周边部比较暗的方式。视觉上中央部明亮，周边部即使暗时也感到明亮。根据主观评价，若周边部相对中央部保持70％的亮度，则视觉上也不逊色。进一步再降低，亮度到50％，不会有问题。本发明的自发光型显示屏中，使用以前说明的N倍脉冲驱动(将N倍电流流向EL元件15，在1F的1/M期间点亮的方法)在画面中从上向下产生高斯分布。
具体说，画面上部和下部M值大，中央部M值小。这通过调制栅极驱动器12的移位寄存器的动作速度等实现。画面左右明亮度的调制通过表的数据和图像数据相乘产生。通过以上动作，周边亮度(画面视角为0.9)为50％时，与100％亮度的情况下相比，可实现约20％的节电。周边亮度(画面视角为0.9)为70％时，与100％亮度的情况下相比，可实现约15％的节电。
此外，优先设置切换开关，以接通断开高斯分布显示。例如，在室外等处，高斯显示时，画面周边全部看不到。因此，用户优先通过按钮切换或通过设定模式自动变更或检测出外来光的明亮度并自动进行切换。此外，优选是用户等将周边亮度设定为50％、60％、80％。
液晶显示屏中，用背照灯产生固定的高斯分布。因此，不能进行高斯分布的接通断开。能够接通断开高斯分布是自发光型的显示设备特有的效果。
帧速率为规定之时，与室内的荧光灯等的点亮状态发生干涉，有时产生闪动。即，荧光灯以60Hz的交流点亮时，EL显示元件15若按帧速率60Hz动作，则产生微妙的干涉，有时感到画面稍稍有些闪动。通过变更帧速率可应对这一问题。本发明附加帧速率变更功能。N倍脉冲驱动(N倍电流流向EL元件15、1F的1/M期间点亮的方法)中，可变更N或M值。
以上功能可由开关594实现。开关594根据显示画面50的菜单多次反复押下可实现以上说明的功能的切换。
以上事项不限定在便携电话等中，在电视、显示器等中可使用。为了用户可马上识别出处于哪种显示状态，优选在显示画面上进行图标显示。以上事项对于下面的事项是同样的。
本实施例的EL显示装置等不仅是摄像机，可适用于图60所示的电子相机中。显示装置用作附随于相机本体601的显示器50。相机本体601上除遮光器603外，还安装开关594。
以上是显示屏的显示区域比较小型的情况，但变到30英寸以上的大型尺寸时，显示画面容易弯曲。为应对这一点，本发明中如图61所示，在显示屏上附加外框611，用固定部件614进行安装，以悬挂住外框611。使用该固定部件614安装在壁等位置处。
但是，显示屏的画面大小增大时，重量也增重。因此，显示屏的下侧配置脚安装部613，用多个脚612保持住显示屏的重量。
脚612如A所示可左右移动，脚612如脚B所示可收缩。因此，在狭窄的场所，也能够容易地设置显示装置。
图61的电视中，用保护膜(可以是保护板)覆盖画面的表面。一个目的是防止物体撞在显示屏的表面上带来破损。保护膜的表面上形成AIR涂层，通过压纹加工表面抑制外面的状况(外来光)写入在显示屏上。
通过在保护膜和显示屏之间散布垫片等配置一定空间。保护膜的背面上形成细微的凸部，用该凸部在显示屏与保护膜之间保持空间。通过这样保持空间使得能够抑制来自保护膜的冲击到达显示屏。
保护膜和显示屏之间配置或注入乙醇、乙二醇等液体或胶状的丙烯酸树脂(？)或环氧树脂等的固体树脂等的光耦联剂也是有效的。可防止界面反射，同时上述光偶联剂用作缓冲材料。
保护膜表示出聚碳酸树脂膜(板)、聚丙烯膜(板)、丙烯酸酯膜(板)、聚酯膜(板)、PVA膜(板)等。当然其他工程树脂膜(ABS等)也可使用。此外，可由强化玻璃等无机材料构成。替代配置保护膜，用环氧树脂、苯酚树脂、丙烯酸树脂按0.5mm以上2.0mm以下的厚度涂布显示屏的表面也得到同样效果。这些树脂表面上进行压纹加工等也是有效的。
保护膜或涂布材料的表面涂布氟也有效。因为这样能够用洗涤剂等容易扫落表面的污染。保护膜形成得厚，可与前照灯一起用。
本发明的实施例的显示屏与3边自由结构组合是有效的。尤其3边自由结构在使用非晶硅技术制作像素时是有效的。用非晶硅技术形成的屏中，由于不可能进行晶体管元件的特性偏差的过程控制，所以优选实施本发明的N倍脉冲驱动、复位驱动、伪像素驱动等。即，本发明的晶体管等不限定在多晶硅技术制造，可由非晶硅制造。
与用低温多晶硅技术形成晶体管11而形成显示屏相比，本发明的N倍脉冲驱动(图13、图16、图19、图20、图22、图24、图30等)等在用非晶硅技术形成晶体管11的显示屏中更有效。因为非晶硅的晶体管11中，相邻晶体管的特性大致一致。因此即使用相加的电流驱动，各个晶体管的驱动电流大致为目标值(尤其，图22，、图24、图30的N倍脉冲驱动在非晶硅形成的晶体管的像素结构中是有效的)。
本发明的实施例说明的技术思想可适用于摄像机、投影仪、立体电视、投影电视等中。取景器、便携电话的显示器、PHS、便携信息终端和其显示器、数字相机和其显示器中也适用。
可适用在电子照相系统、安装头显示器、正投型监视显示器、笔记本个人计算机、摄像机、电子静象相机等中。也可适用于自动提款机的显示器、公用电话、电视电话、个人计算机、手表和其显示装置等中。
另外，家用电器设备的显示器、随身游戏机设备及其显示器、显示屏用背照灯或家用和商用照明装置中也可使用或扩展应用。照明装置优先可改变色温度。其通过条状或点矩阵状形成R、G、B的像素，调整向其流过的电流来变更色温度。广告或海报等显示装置、R、G、B的信号器、警报显示灯等中也可应用。
作为扫描仪的光源，有机EL显示屏是有效的。R、G、B的点矩阵作成光源，向对象物体照射光，读取图像。当然，可以是单色的。不限定于有源矩阵，可以是简单矩阵。可调整色温度，也可提高图像读取精度。
液晶显示装置的背照灯中有机EL显示装置也是有效的。EL显示装置(背照灯)的R、G、B像素按条状或点矩阵状形成，通过调整向其流过的电流来变更色温度，明亮度的调整也很容易。此外，由于是面光源，容易构成画面中央部明亮、周边部暗淡的高斯分布。作为交互扫描R、G、B光的场序列方式的液晶显示屏的背照灯也是有效的。通过闪动背照灯进行黑插入，可用作动画显示用等的液晶显示屏的背照灯。
从上述说明，本领域技术人员可明白本发明有多种改型和其他实施例。因此，本发明不应解释为例示出的例子，该例子提供来是为了向本领域人员提供执行本发明的最佳形式的目的。在不背离本发明的精神的情况下，实际上可变更其结构和/或功能的细节。
产业上利用的可能性本发明的EL显示装置可用作便携电话的图像显示部。
本发明的EL显示装置的驱动电路用作便携电话的图像显示部的驱动电路等。
本发明的电子显示设备用作便携电话、电视、个人计算机用显示器等。
权利要求
1.一种EL显示装置，包括EL发光元件；通过对应于电流表示的源极信号的电流来驱动所述EL发光元件的电流驱动器件；与图像信号对应并通过源极信号线将所述源极信号输出到所述电流驱动器件的信号用电流源，其特征在于，还包括输出规定电压的预充电用电压源；切换所述信号用电流源和所述预充电用电压源并且可连接所述源极信号线的切换连接部件。
2.根据权利要求1所述的EL显示装置，其特征在于，所述切换连接部件在一个水平扫描期间内将所述规定电压施加到所述源极信号线后，将所述预充电用电压源和所述信号用电流源与所述源极信号连接，以使得所述源极信号输出到所述源极信号线。
3.根据权利要求2所述的EL显示装置，其特征在于，所述规定电压的施加期间在0.2μs以上3μs以下。
4.根据权利要求2所述的EL显示装置，其特征在于，所述电流驱动器件通过对应于连接在所述源极信号线的控制端子的电压的电流来驱动所述EL发光元件，所述规定电压是所述电流驱动器件为了黑显示所述EL发光元件而进行驱动的电压。
5.根据权利要求2所述的EL显示装置，其特征在于，所述电流驱动器件通过对应于连接在所述源极信号线的控制端子的电压的电流驱动所述EL发光元件，所述规定电压对应于所述图像信号的灰度等级信息。
6.根据权利要求1所述的EL显示装置，其特征在于，所述切换连接部件在所述图像信号的灰度等级信息是规定信息的情况下，将所述预充电用电压源与所述源极信号线连接。
7.根据权利要求1所述的EL显示装置，其特征在于，发出多种颜色光的多个所述EL发光元件分别按所述每个颜色与多个所述源极信号线连接，所述预充电用电压源是将按所述每个颜色确定的所述规定电压分别输出到所述源极信号线。
8.根据权利要求1所述的EL显示装置，其特征在于，所述电流驱动器件由晶体管构成。
9.根据权利要求1所述的EL显示装置，其特征在于，所述电流驱动器件由电流镜电路构成。
10.根据权利要求1所述的EL显示装置，其特征在于，设置栅极驱动器，其中多个像素按矩阵状配置，为每个所述像素配置所述EL发光元件和所述电流驱动器件，按每列或每行配置所述源极信号线，各列或行的所述电流驱动器件可选择地连接各源极信号线，所述信号用电流源、所述预充电用电压源、和所述切换连接部件在每个所述源极信号线上设置，配置用于传递按每行或每列选择所述多个像素的所述电流驱动器件的栅极信号的多个栅极线，将所述栅极信号输出到所述多个栅极线。
11.一种电子显示设备，其特征在于，包括图像显示部，由权利要求1所述的EL显示装置构成，该显示装置中设置栅极驱动器，其中多个像素按矩阵状配置，为每个所述像素配置所述EL发光元件和所述电流驱动器件，按每列或每行配置所述源极信号线，各列或行的所述电流驱动器件可选择地连接各源极信号线，所述信号用电流源、所述预充电用电压源、和所述切换连接部件在每个所述源极信号线上设置，配置用于传递按每行或每列选择所述多个像素的所述电流驱动器件的栅极信号的多个栅极线，将所述栅极信号输出到所述多个栅极线；受话器；扬声器。
12.一种EL显示装置的驱动电路，其特征在于，包括多个单位电流源；规定从所述单位电流源输出的电流的基准电流发生电路；配置在所述单位电流源的输出端的多个电流开关电路；一端经第一切换开关分别连接所述多个电流开关电路、另一端连接源极信号线的电流布线；输出规定电压并经第二切换开关连接所述电流布线的预充电用电压源，所述电流开关电路根据图像信号的灰度等级信息接通断开，所述第一、第二切换开关切换所述电流开关电路和所述预充电用电压源并与所述源极信号线连接。
13.根据权利要求12所述的EL显示装置的驱动电路，其特征在于，所述多个单位电流源按每2的倍数的个数并列地连接1个所述电流开关。
14.根据权利要求12所述的EL显示装置的驱动电路，其特征在于，所述基准电流发生电路具有运算放大器电路，该运算放大器电路规定从所述单位电流源输出的电流。
全文摘要
本发明的EL显示装置包括EL发光元件、通过对应于电流表示的源极信号的电流来驱动EL发光元件的电流驱动器件、对应于图像信号通过源极信号线将上述源极信号输出到上述电流驱动器件的信号用电流源(634)，还包括输出规定电压的预充电用电压源(631)、切换信号用电流源(634)和预充电用电压源(631)并且可连接源极信号线(638)的切换连接部件(636、637)。
文档编号H01L27/32GK1552052SQ0281749
公开日2004年12月1日 申请日期2002年9月6日 优先权日2001年9月7日
发明者柘植仁志, 高原博司, 司 申请人:松下电器产业株式会社