El显示设备的驱动方法

专利名称：El显示设备的驱动方法
技术领域：
本发明涉及诸如使用有机或无机场致发光(EL)元件的EL显示板之类的自发光显示板以及用于显示板的驱动电路(IC)。还有，涉及使用EL显示板的信息显示设备等，用于EL显示板的驱动方法以及用于EL显示板的驱动电路。
背景技术：
一般，有源—矩阵显示设备通过在矩阵中排列大量像素以及根据视频信号控制每个像素的光强度来显示图像。例如，如果使用液晶作为电化学衬底，则每个像素的透射率(transmittance)根据写入像素的电压而改变。使用有机场致发光(EL)材料作为电化学衬底的有源—矩阵显示设备根据写入像素的电流改变辐射亮度。
在液晶显示板中，每个像素像快门一样工作，通过像素即快门挡住或透露后照光(backlight)而显示图像。有机EL显示板是自发光类型的，其中每个像素具有一个发光元件。结果，有机EL显示板所具有的优点是比液晶显示板更可看到，不需要后照光，具有高的响应速度等。
通过电流量来控制有机EL显示板中的每个发光元件(像素)的亮度。即，有机EL显示板与液晶显示板的最大不同之点在于通过电流来驱动或控制发光元件。
有机EL显示板的结构可以是简单—矩阵型或有源—矩阵型。虽然前一种类型结构简单且不昂贵，但是前一种类型较难实现大型高分辨率板。后一种类型允许实施大型高分辨率板，但是包含一个问题，即，这是技术上难于控制的一种方法，并且是相当昂贵的。当前，正大力地开发有源—矩阵型显示板。在有源—矩阵型显示板中，通过设在各像素中的薄膜晶体管(晶体管)控制流过在每个像素中设置的发光元件的电流。
在日本专利公开第8-234683号中揭示这种有源—矩阵型的有机EL显示板。在图46中示出显示板中一个像素的等效电路。像素16包括EL元件(它是发光元件)15、第一晶体管11a、第二晶体管11b以及储能电容19。发光元件15是有机场致发光(EL)元件。根据本发明，把提供(控制)电流给EL元件15的晶体管11a称为驱动器晶体管11。把如开关一样操作的、诸如图46中示出的晶体管11b之类的晶体管称为开关晶体管11。
在许多情况中，由于有机EL元件15的整流，可以把它称为OLED(有机发光二极管)。在图46等中，发光元件15使用二极管的符号。
顺便说说，根据本发明的发光元件15不限于OLED。只要发光元件15的亮度是通过流过它的电流量来控制的，它可以是任何类型的。例子包括无机EL元件、包括半导体的白色发光二极管、典型的发光二极管以及发光晶体管。发光元件15不是必定需要整流的。双向二极管也是可用的。根据本发明的EL元件15可以是上述元件中的任何一种。
在图46的例子中，指定P-沟道晶体管11a的源极端(S)为Vdd(电源电位)以及把EL元件15的阴极连接到地电位(Vk)。另一方面，把阳极连接到晶体管11a的漏极端(D)。此外，把P-沟道晶体管11b的栅极端连接到栅极信号线17a，把源极端连接到源极信号线18，以及把漏极端连接到储能电容19以及P-沟道晶体管11a的栅极端(G)。
为了驱动像素16，首先把表示亮度信息的视频信号施加于具有所选择栅极信号线17a的源极信号线18上。然后，晶体管11a导通，储能电容19充电或放电，并且晶体管11b的栅极电位与视频信号的电位匹配。当不选择栅极信号线17a时，晶体管11a截止，并且晶体管11b在电气上与源极信号线18断开。然而，通过储能电容(电容器)19使晶体管11a的栅极电位保持稳定。通过晶体管11a传送到EL元件15的电流取决于晶体管11a的栅极—源极电压Vgs，并且EL元件15按经晶体管11a提供的电流量对应的强度继续发光。
顺便说说，这里为了完整性而用上述文件的整个揭示。
由于液晶显示板不是自—发光装置，所以存在一个问题，即，没有后照光，它们就不能显示图像。还存在一个问题，需要一定的厚度来提供后照光，这使显示板更厚。此外，为了在液晶显示板上显示彩色，必须使用滤色镜。因此，存在使光的可使用性降低的问题。还存在彩色再现范围较窄的问题。
由低温多晶硅晶体管阵列来构成有机EL显示板。然而，由于有机EL元件使用电流来发光，所以存在一个问题，即，晶体管特性的变化会导致显示不一致性。
使用像素的电流程控可以降低显示不一致性。对于电流程控，需要一个电流驱动的驱动器电路。然而，采用电流驱动的驱动器电路，在组成电流输出级的晶体管元件中还是会发生变化。这接着会导致输出端的灰度输出电流的变化，使它不可能恰当地显示图像。
本发明的揭示为了达到这个目的，根据本发明的EL显示板(EL显示设备)的驱动器电路包括输出单位电流的多个晶体管，并且通过改变晶体管的数量来产生输出电流。还有，通过构成一多级电流镜像电路来给出驱动器电路的特征。密集地形成通过电压传送信号的晶体管组。还在晶体管组和电流镜像电路组之间通过电流来传送信号。此外，通过多个晶体管提供参考电流。
本发明的第一发明项是包括开关元件的EL显示设备的一种驱动方法，所述开关元件在每个像素中接通和断开驱动器晶体管和EL元件之间的电流通路，其特征在于，该驱动方法包括下列步骤集合图像数据或与图像数据等效的数据；以及如果经集合数据的量大于数量少的经集合数据，则断开开关元件达较长的时段。
本发明的第二发明项是一种EL显示设备，包括显示板，其中在一矩阵中形成EL元件；以及源极驱动器电路，它把程控电流提供给显示板，其特征在于，源极驱动器电路包括输出级，该输出级具有多个单位电流元件以及控制从单位电流元件流动的电流的可变电路。
本发明的第三发明项是包括检测移动图像的移动图像检测电路和获取视频图像的特征的特征获取电路的EL显示设备的一种驱动方法，其特征在于，EL显示设备的驱动方法包括下列步骤根据移动图像检测电路的输出数据改变所选择像素行的行号的第一步骤；以及根据特征获取电路的输出数据改变所选择像素行的行号的第二步骤。
本发明的第四发明项是一种EL显示设备，该设备使用屏幕上不显示和显示区域之间的比值来控制屏幕亮度，其特征在于，该EL显示设备包括显示区域，在该显示区域中，在矩阵中形成EL元件和驱动EL元件的驱动器晶体管；
栅极信号线，该栅极信号线在每个像素行中发送接通和断开EL元件的电压；栅极驱动器电路，该电路驱动栅极信号线；集合电路，该电路集合图像数据或与图像数据等效的数据；以及转换电路，该电路把集合电路产生的集合结果转换成用于栅极驱动器电路的开始脉冲信号。
本发明的第五发明项是EL显示设备的一种控制方法，它使用屏幕上不显示和显示区域之间的比值来控制屏幕的亮度，其特征在于，当使屏幕上不显示和显示区域之间的比值从第一比值改变到第二比值时，产生延迟时间。
本发明的第六发明项是根据本发明的第五发明项的EL显示设备的驱动方法，其特征在于，显示区域/(屏幕上不显示区域+显示区域)是从1/16到1/1，包括1/16和1/1在内。
本发明的第七发明项是一种EL显示设备，包括显示板，在该板中，每个像素包括安排在矩阵中的一个电容器、一个EL元件以及把电流提供给EL元件和像素的一个P-沟道驱动器晶体管；以及源极驱动器电路，该电路把程控电流提供给显示板，其特征在于，源极驱动器电路包括具有输出多个单位电流的N-沟道单元晶体管的输出级。
本发明的第八发明项是根据本发明的第七发明项的EL显示设备，其特征在于，如果电容器的电容量是Cs(pF)，并且一个像素占据S的一个区域(平方微米)，则满足条件500/S≤20000/S。
本发明的第九发明项是根据本发明的第七发明项的EL显示设备，其特征在于，如果像素大小是A(平方微米)，并且预定的白色屏面显示显示器亮度是B尼特(nt)，則来自源极驱动器电路的程控电流I(微安)满足条件(A×B/20≤I≤(A×B)。
本发明的第十发明项是根据本发明的第七发明项的EL显示设备，其特征在于，如果色彩层次数是K，并且单元晶体管的大小是St(平方微米)，则满足条件40≤K/St]]>以及St≤300。
本发明的第十一发明项是根据本发明项的第七发明的EL显示设备，其特征在于，如果色彩层次数是K，如果单元晶体管的单元晶体管的沟道长度是L(微米)，以及如果沟道宽度是W(微米)，则满足条件(K/16)≤L/W≤(K/16)]]>×20。
本发明的第十二发明项是一种EL显示设备，包括；具有第一显示屏幕的第一EL显示板；具有第二显示屏幕的第二EL显示板；以及连接第一EL显示板的源极信号线和第二EL显示板的源极信号线的柔性板，其特征在于，如果驱动像素的驱动器晶体管的沟道宽度是W(微米)，而沟道长度是L(微米)，则在第一显示屏幕中驱动像素的驱动器晶体管和在第二显示屏幕中驱动像素的驱动器晶体管之间的W/L是不同的。
附图简述

图1是根据本发明的显示板中的像素的方框图；图2是根据本发明的显示板中的像素的方框图；图3是说明图，说明根据本发明的显示板的操作；图4是说明图，说明根据本发明的显示板的操作；图5是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图6是根据本发明的显示设备的方框图；图7是说明图，说明根据本发明的显示板的制造方法；图8是根据本发明的显示设备的方框图；图9是根据本发明的显示设备的方框图；图10是根据本发明的显示板剖面图；图11是根据本发明的显示板剖面图；图12是说明图，说明根据本发明的显示板；图13是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图14是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图15是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图16是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图17是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图18是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图19是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图20是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；
图21是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图22是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图23是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图24是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图25是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图26是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图27是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图28是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图29是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图30是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图31是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图32是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图33是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图34是根据本发明的显示设备的方框图；图35是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图36是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图37是根据本发明的显示设备的方框图；图38是在根据本发明的显示板中的像素的方框图；图39是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图40是根据本发明的显示设备的方框图；图41是根据本发明的显示设备的方框图；图42是在根据本发明的显示板中的像素的方框图；图43是在根据本发明的显示板中的像素的方框图；图44是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图45是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图46是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图47是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图48是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图49是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图50是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图51是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；
图52是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图53是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图54是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图55是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图56是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图57是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图58是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图59是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图60是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图61是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图62是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图63是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图64是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图65是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图66是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图67是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图68是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图69是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图70是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图71是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图72是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图73是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图74是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图75是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图76是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图77是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图78是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图79是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图80是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图81是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图82是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；
图83是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图84是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图85是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图86是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图87是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图88是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图89是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图90是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图91是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图92是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图93是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图94是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图95是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图96是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图97是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图98是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图99是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图100是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图101是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图102是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图103是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图104是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图105是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图106是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图107是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图108是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图109是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图110是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图111是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动方法；图112是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图113是在根据本发明的显示板中的像素的方框图；
图114是在根据本发明的显示板中的像素的方框图；图115是在根据本发明的显示板中的像素的方框图；图116是在根据本发明的显示板中的像素的方框图；图117是在根据本发明的显示板中的像素的方框图；图118是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图119是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图120是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图121是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图122是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图123是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图124是说明图，说明根据本发明的显示设备的驱动电路；图125是说明图，说明根据本发明的显示设备；图126是说明图，说明根据本发明的显示设备；图127是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图128是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图129是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图130是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图131是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图132是说明图，说明根据本发明的显示设备；图133是说明图，说明根据本发明的显示设备；图134是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图135是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图136是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图137是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图138是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图139是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图140是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图141是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图142是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图143是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图144是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；
图145是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图146是说明图，说明根据本发明的显示板的驱动方法；图147是说明图，说明根据本发明的显示设备；图148是说明图，说明根据本发明的显示设备；图149是说明图，说明根据本发明的显示设备；图150是说明图，说明根据本发明的显示设备；图151是说明图，说明根据本发明的显示设备；图152是说明图，说明根据本发明的显示设备；图153是说明图，说明根据本发明的显示设备；图154是说明图，说明根据本发明的显示设备；图155是说明图，说明根据本发明的显示设备；图156是说明图，说明根据本发明的显示设备；图157是说明图，说明根据本发明的显示设备；图158是说明图，说明根据本发明的显示设备；图159是说明图，说明根据本发明的显示设备；图160是说明图，说明根据本发明的显示设备；图161是说明图，说明根据本发明的显示设备；图162是说明图，说明根据本发明的显示设备；图163是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图164是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图165是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图166是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图167是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图168是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图169是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图170是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图171是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图172是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；图173是说明图，说明根据本发明的显示设备；图174是说明图，说明根据本发明的显示设备；图175是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；
图176是说明图，说明根据本发明的源极驱动器IC；(符号的说明)11晶体管(薄膜晶体管)12栅极驱动器IC(电路)14源极驱动器IC(电路)15EL(元件)(发光元件)16像素17栅极信号线18源极信号线19储能电容(附加电容器、附加电容)50显示屏幕51写入像素(行)52不显示像素(不显示区域、不发光区域)53显示像素(显示区域，发光区域)61移位寄存器62反相器63输出缓冲器71阵列板(显示板)72激光照射范围(激光点)73定位标记74玻璃衬底(阵列板)81控制IC(电路)82电源IC(电路)83印制板84柔性板85密封盖86阴极导线87阳极导线(Vdd)88数据信号线89栅极控制信号线
101组合(加强肋)102层间绝缘薄膜104接触连接器105像素电极106阴极电极107干燥剂108/4板109偏振板111薄封装薄膜271模拟像素(行)341输出级电路371或电路401发光控制线471反向偏置线472栅极电位控制线451电子调节器电路452晶体管的SD(源极—漏极)短路471、472、473电流源(晶体管)481开关(通/断装置)484电流源(单元晶体管)483内部导线491电子调节器521晶体管组531电阻器532解码器电路533电平移动电路541垫整电路551D/A转换器552运算放大器562反相器581栅极导线
631静止开关(参考电路通/断装置)651计数器652或非门653与门654电流输出电路655开关671符合电路681输入/输出焊盘691参考电流电路692电流控制电路701温度检测装置702温度控制电路711单元栅极输出电路1121线圈(变压器)1122控制电路1123二极管1124电容器1125电阻器1126晶体管1131开关电路(模拟开关)1251输出开关电路1252转换开关1501模拟开关1502开关控制线1503连接导线1504缓冲片(板)1521反相器1522连接端1571天线1572键1573外壳
1574显示板1581观察环(eye ring)1582放大透镜1583凸透镜1591支撑点(枢转点)1592取像透镜1593存储部分1594开关1601主体1602摄影部分1603快门开关1611安装框1612柱1613安装1614固定部分1731控制电极1732视频信号电路1733电子辐射突出部1734保持电路1735通/断控制电路1741选择信号线1742通/断信号线实施本发明的最佳模式为了便于理解和/或说明，这里省略和/或放大/缩小这里附图的某些部分。例如，在图11中示出的显示板的剖面图中，所示出的薄封装薄膜111等是相当厚的。另一方面，在图10中，所示出的密封盖85是薄的。省略了某些部分。例如，虽然根据本发明的显示板需要诸如圆偏振板之类的相位薄膜来防止反射，但是在这里的附图中省略了相位薄膜。这还适用于下面的附图。此外，用相同的标号或字符来表示相同或相似的形式、材料、功能或操作。
顺便说说，即使没有特别注明，参考附图等描述的内容也可以与其它例子等结合。例如，可以把触摸板等附加到图8的显示板上，以提供图157和159到161所示的信息显示设备。还有，可以安装放大透镜1582，以配置用于视频摄像机(见图159等)的取景器(见图58)。还有，可以把参考图4、15、18、21、23、29、30、35、36、40、41、44、100等描述的驱动方法应用于根据本发明的任何显示设备或显示板。
还有，这里引用薄膜晶体管作为驱动器晶体管11和开关晶体管11，这并不是限制。可以使用薄膜二极管(TFD)或环形二极管来替代。还有，本发明不限于薄膜元件，还可以使用在硅晶片上形成的晶体管。在该情况中，可以用硅晶片构成阵列板71。不用说，还可以使用FET、MOS-FET、MOS晶体管或双极型晶体管。基本上，它们都是薄膜晶体管。不用说，本发明还可以使用可变电阻、可控硅、环形二极管、光电二极管、光电晶体管或PLZT元件。即，根据本发明的晶体管元件11、栅极驱动器电路12以及源极驱动器电路14可以使用上述元件中的任何一种。
下面将参考附图描述根据本发明的EL板。如在图10中所示，有机EL显示板包括玻璃衬底(阵列板)71、作为像素电极形成的透明电极105、至少一层有机功能层(EL层)15以及一金属电极(反射薄膜)(阴极)106，它们一层堆叠在另一层的顶部，其中有机功能层包括电子传送层、发光层、正空穴传送层等。当把正电压施加于阳极或透明电极(像素电极)105以及把负电压施加于阴极或金属电极(反射电极)106时，即，在透明电极105和金属电极106之间施加直流电流时，有机功能层(EL层)15发射光。
最好，用具有较小功函数(work function)的金属(诸如锂、银、铝、镁、铟、铜或它们的合金来构成金属电极106。尤其，例如，最好使用Al-Li合金。可以用具有较大功函数的导电材料(诸ITO或金等)来构成透明电极105。如果使用金作为电极材料，则电极变成半透明的。顺便说说，还可以使用IZO或其它材料来代替ITO。这还可以应用于其它像素电极105。
顺便说说，把干燥剂107放在密封盖85和阵列板71之间的空间中。这是因为有机EL薄膜15易受潮气的影响。干燥剂107吸收渗透到密封剂中的水份，从而防止有机EL薄膜15的降质。
虽然在图10中使用玻璃盖85进行密封，但是可以使用薄膜111(这可能是薄的薄膜，即，薄的封装薄膜)来密封，如图11中所示。例如，封装薄膜(薄的封装薄膜)111可以是在其上通过蒸汽沉积DLC(金刚石状的碳)的电解电容器薄膜。这个薄膜具有渗透极少潮气的特征(高的抗潮性能)。使用它作为薄的封装薄膜111。还有，不用说，DLC(金刚石状的碳)薄膜可以直接通过蒸汽沉积在金属电极106的表面上。此外，可以通过层压薄的树脂薄膜和金属薄膜来构成薄的封装薄膜。
希望薄的薄膜的薄膜厚度是如此的，以使n·d等于或小于EL元件15的主辐射波长 (其中n是薄膜的折射系数，而d是薄的薄膜的薄膜厚度，或如果是层压两层或多层薄膜，则计算每层薄膜的n·d并将结果相加)。满足这个条件，从EL元件15获取光的效率就有可能为使用玻璃衬底密封获取光的效率的加倍还要多。还有，可以使用合金、混合物或铝和银的叠层。
把使用薄的封装薄膜111进行密封来代替上述密封盖85的一种技术称为薄的薄膜封装。在从阵列板71的侧面获取光的“下侧获取(见图10，在图10中的箭头方向上获取光)”的情况中，薄的薄膜封装包括形成EL薄膜，然后在EL薄膜上形成作为阴极的铝电极。然后，在铝层上形成树脂层作为缓冲层。可以使用诸如丙烯酸或环氧之类的有机材料作为缓冲层。合适的薄膜厚度是从1微米到10微米(包括两者)。更好的是，薄膜厚度从2微米到6微米(包括两者)。在缓冲薄膜层上形成封装薄膜111。没有缓冲薄膜的话，应力会使EL薄膜的结构变形，导致有斑点的缺陷。如上所述，例如，可以用DLC(金刚石状的碳)或叠层结构的电解电容器(由介电薄膜和蒸汽沉积铝薄膜交替地构成的结构)来构成薄的封装薄膜111。
在从EL层15的侧面获取光的“上侧获取(见图11，在图11中的箭头方向上获取光)”的情况中，薄的薄膜封装包括形成EL薄膜15，然后在EL薄膜15上形成作为阴极(阳极)的厚度为20埃(包括)到300埃的Ag-Mg薄膜。在薄膜上形成诸如ITO之类的透明电极以降低电阻。然后，在电极薄膜上形成树脂层作为缓冲层。在缓冲层上形成薄的封装薄膜111。
金属电极106反射有机EL层15产生的光的一半，并且通过阵列板71辐射。然而，金属电极106反射外部的光，导致眩光，这降低了显示对比度。为了处理这种情况，把/4相位板108和偏振板(偏振薄膜)109放在阵列板71上。一般把这些板称为圆偏振板(圆偏振片)。
顺便说说，如果像素是反射电极，则向上辐射通过有机EL层15产生的光。因此，不用说，把相位板108和偏振板109放在辐射光的一侧。通过从铝、铬、银等制造像素电极105可以得到反射像素。还有，通过在像素电极105的表面上提供突出部分(或突出部分和凹陷部分)可以增加与有机EL层15的对接，从而增加发光面积，导致光辐射效率提高。顺便说说，把用作阴极106的反射薄膜制作为透明电极。如果可以把反射率降低到30％或更小，则不需要圆偏振板，这是因为大大地减少了眩光。也减少了光干扰。
最好，晶体管11使用LDD(低掺杂漏极)结构。这里将采用有机EL元件(已知各种缩写，诸如OEL、PEL、PLED、OLED)15作为例子来描述EL元件，但是这不是限制，也可以使用无机EL元件。
有源—矩阵型的有机EL显示板必须满足两个条件它能够选择特定的像素和给出必需的显示信息，以及它能够在整个帧周期中通过EL元件传送电流。
为了满足两个条件，在图46中示出的传统有机EL像素配置中，使用开关晶体管作为第一晶体管11b，以选择像素，并且使用驱动器晶体管作为第二晶体管11a的栅极，以把电流提供给EL元件(EL薄膜)15。
为了使用这个配置显示色彩层次，必须把对应于色彩层次的电压施加于驱动器晶体管11a。因此，在显示器上直接出现驱动器晶体管11a的导通电流的变化。
如果晶体管是单晶质的，则晶体管的导通电流是极度一致的。然而，在通过低温多晶硅技术在不高于450的温度处在不昂贵的玻璃衬底上形成低温多晶的晶体管的情况中，它的阈值在±0.2伏到0.5伏的范围内变化。流过驱动器晶体管11a的导通电流相应地变化，导致显示不规则性。不但阈电压的变化引起不规则性，而且晶体管的迁移率和栅极绝缘薄膜的厚度也引起不规则性。还由于晶体管11的降质而改变特性。
这个现象不限于低温多晶硅技术，通过高温多晶硅技术在450度(摄氏)或更高处理温度处在固相(CGS)中生成的半导体薄膜上形成的晶体管中也会发生这个现象，此外，在有机晶体管和无定形硅晶体管中也可能发生这个现象。
如下所述，本发明提供可以适合于上述技术的一种配置或方案。这里给出的说明将主要针对通过低温多晶硅技术制造的晶体管。
在如图46所示应用电压显示色彩层次的一种方法中，必须严格控制装置特征以得到一致的显示。然而，当前低温多晶的多晶硅晶体管等不能够满足规定使变化保持在预定范围内的一种规格。
在根据本发明的EL显示板中的每个像素结构包括至少四个晶体管11以及一EL元件，如在图1中具体地示出。配置像素电极，使之与源极信号线重叠。具体说，在源极信号线18上为了绝缘而形成的绝缘薄膜或平面丙烯酸薄膜上形成像素电极105。已知像素电极与至少一部分源极信号线18重叠的一种结构为大孔径(HA)结构。这减少了不需要的光干扰，并且允许适当的光辐射。
当激励(施加导通电压于)栅极信号线(第一扫描线)17a时，从源极驱动器电路14经由EL元件15的驱动器晶体管11a和开关晶体管11c传送要通过EL元件15的电流。还有，在激励(施加导通电压到)栅极信号线17a时，使晶体管11b开路，导致晶体管11a的栅极和漏极之间短路，并且把晶体管11a的栅极电压(或漏极电压)存储在连接在晶体管11a的栅极和漏极之间的电容器(储能电容、附加电容)19中(见图3(a))。
最好，电容器(储能电容)19应该从0.2微微法到2微微法(包括两者)。更好的是，电容器(储能电容)19应该从0.4微微法到1.2微微法(包括两者)。考虑像素的大小而确定电容器19的电容量。如果单个像素所需要的电容量是Cs(微微法)，而该像素占据的面积(不是孔径比)是Sp(平方微米)，则应该满足条件500/Sp≤Cs≤20000/Sp，更好的是应该满足条件1000/Sp≤Cs≤10000/Sp。由于晶体管的栅极电容量是较小的，所以这里所指的Cs是储能电容(电容器)19单独的电容量。
去除栅极信号线17a的激励(施加截止电压)，而激励栅极信号线17b，把电流通路切换到包括第一晶体管11a、连接到EL元件15的晶体管11d以及EL元件15的一个通路，以把所存储的电流传送到EL元件15(见图3(b))。
在这个电路中，单个像素包括四个晶体管11。晶体管11a的栅极连接到晶体管11b的源极。晶体管11b和11c的栅极连接到栅极信号线17a。晶体管11b的漏极连接到晶体管11c的源极和晶体管11d的源极。晶体管11c的漏极连接到源极信号线18。晶体管11d的栅极连接到栅极信号线17b，而晶体管11d的漏极连接到EL元件15的阳极电极。
顺便说说，图1中的所有晶体管都是P-沟道晶体管。与N-沟道晶体管进行比较，P-沟道晶体管或多或少具有较小的迁移率，但是最好选择它们，因为它们更耐受电压和降级(degradation)。然而，根据本发明的EL元件不限于P-沟道晶体管，本发明可以单独使用N-沟道晶体管。还有，本发明可以使用N-沟道和P-沟道两种晶体管。
最优地，对于构成像素的所有晶体管11以及对于内装栅极驱动器电路12，应该使用P-沟道晶体管。只用P-沟道晶体管构成阵列，有可能使掩模的数量减少到5个，导致低成本和高产量。
为了便于理解本发明，下面将参考图3来描述根据本发明的EL元件的配置。使用两个定时来控制根据本发明的EL元件。第一定时是当存储所需要电流值时的一个定时。在图3(a)中提供用这个定时使晶体管11b和晶体管11c导通的等效电路。从信号线施加预定电流Iw。这使晶体管11a的栅极和漏极连接，允许电流Iw流过晶体管11a和晶体管11c。因此，晶体管11a的栅极—源极电压是如此的，以使允许I1流过。
第二定时是当晶体管11a和晶体管11c都闭合而晶体管11d开路时的一个定时。在图3(b)中示出此时可得到的等效电路。保持晶体管11a的源极—栅极电压。既然是这样，由于晶体管11a始终工作在饱和区，所以电流Iw保持恒定。
在图5中示出这个操作的结果。具体说，图5(a)中的标号51a表示在显示屏幕50上某个时刻用电流程控的像素(行)(写入像素行)。如在图5(b)中说明，像数行51a是不—发光的(不—显示像素行)。其它像素(行)是显示像素(行)53(电流流过显示区域53中的像素16的EL元件15，导致EL元件15辐射光)。
在图1中的像素配置中，在图3(a)示出的电流程控期间，程控电流Iw流过源极信号线18。电流Iw流过晶体管11a，并且按维持电流Iw的方式在电容器19上建立(程控)电压。此时，晶体管11d开路(截止)。
在电流流过EL元件15的时段期间，晶体管11c和11b截止，而晶体管11d导通，如图3(b)所示。具体说，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17a使晶体管11b和11c截止。另一方面，把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b，使晶体管11d导通。
在图4中示出定时图。图4中括号中的标号表示像素行号。具体说，栅极信号线17a(1)表示在像素行(1)中的栅极信号线17a。还有，在图4中最上部行中的*H(其中“*”是任意符号或数字，并且表示水平扫描线号)表示水平扫描周期。具体说，1H是第一水平扫描周期。顺便说说，上述术语(1H号、1-H周期、像素行号的次序等)是为了便于说明而不是作为限制。
如可从图4中看到，在每个选择的像素行中(假定选择周期是1H)，当把导通电压施加于栅极信号线17a时，截止电压施加于栅极信号线17b。在这个时段期间，没有电流流过EL元件15(不发光)。在不-选择的像素行中，把截止电压施加于栅极信号线17a而导通电压施加于栅极信号线17b。在这个时段期间，电流流过EL元件15(发光)。
顺便说说，晶体管11a的栅极和晶体管11c的栅极连接到相同的栅极信号线11a。然而，可以把晶体管11a的栅极和晶体管11c的栅极连接到不同的栅极信号线17(见图32)。然后，一个像素将有三根信号线(图1的配置中为两根)。通过分别控制晶体管11b的栅极的通/断定时以及晶体管11c的栅极的通/断定时，有可能进一步减少EL元件15中由于晶体管11a的变化引起的电流值的变化。
通过共享栅极信号线17a和栅极信号线17b以及使用晶体管11c和11d的不同导电类型(N-沟道和P-沟道)，有可能简化驱动器电路以及改进像素的孔径比。
具有这种配置，根据本发明的操作定时断开信号线的写入通路。即，当存储预定电流时，如果电流通路有分支(is branched)，则在晶体管11a的源极和栅极之间的电容(电容器)中不存储准确的电流值。通过使用不同导电类型的晶体管11c和11d以及控制它们阈值，当切换扫描线时，有可能保证在使晶体管11c截止之后使晶体管11d导通。
然而，在该情况中，由于必须准确地控制晶体管的阈值，所以需要关注所进行的处理。最少要使用四个晶体管来实施上述电路，但是即使为了更准确的定时或为了减少反映效应(下部描述)而使包括晶体管11e的不止四个晶体管级联，操作原理还是相同的。通过添加晶体管11e，有可能更精确地把程控电流通过晶体管11c传送到EL元件15。
顺便说说，根据本发明的像素配置不限于图1或2中所示的那些。例如，可以配置像素如图113所示。图113缺少晶体管11d而不像图1中的配置。作为替代，形成或设置转换开关1131。图1中的开关11d的作用是接通或断开(传送或切断)从驱动器晶体管11a传送到EL元件15的电流。还有，如在接着的例子中所描述，晶体管11d的通/断控制功能构成了本发明的重要部分。图113中的配置得到通/断功能而无需使用晶体管11d。
在图113中，把转换开关1131的端a连接到阳极电压Vdd。顺便说说，施加于端a的电压不限于阳极电压Vdd。可以是能够使流过EL元件15的电流截止的任何电压。
把转换开关1131端b连接到阴极电压(在图113中表示为接地)。顺便说说，施加于端b的电压不限于阴电压。可以是能够使流过EL元件15的电流导通的任何电压。
把转换开关1131的端c连接到EL元件15的阴极端。顺便说说，转换开关1131可以是任何类型的开关，只要它有能力接通或断开流过EL元件15的电流。因此，它的安装位置不限于图113中示出的位置，可以把开关放在电流传送到EL元件15的通路上的任何地方。还有，开关不受其功能的限制，只要开关能够接通或断开流过EL元件15的电流。简短地说，本发明可以具有任何像素配置，只要在EL元件15的电流通路上安装能够接通或断开流过EL元件15的电流的开关装置即可。
还有，这里的术语“断开”不是指没有电流流动的一个状态，而是指流过EL元件15的电流减少到正常值以下的一个状态。上述术语还适用于本发明的其它配置。
不需要说明转换开关1131，因为可以容易地通过P-沟道和N-沟道晶体管的组合而实施它。例如，可以通过两个模拟开关的电路来实施它。当然，可以只用P-沟道晶体管或只用N-沟道晶体管来构成转换开关1131，因为它只使流过EL元件15的电流截止。
当把转换开关1131连接到端a时，把Vdd电压施加于EL元件15的阴极端。因此，不管驱动器晶体管11a的栅极端G所保持的电压状态，电流都不流过EL元件15。因此，EL元件15不发光。
当把转换开关1131连接到端b时，把GND电压施加于EL元件15的阴极端。因此，电流根据驱动器晶体管11a的栅极端G所保持的电压状态而流过EL元件15。因此，EL元件15发光。
因此，在图113中示出的像素配置中，在驱动器晶体管11a和EL元件15之间不形成开关晶体管11d。然而，有可能通过控制开关1131来控制EL元件15的发光。
在图1、2等中示出的像素配置中，一个像素包括一个驱动器晶体管11a。然而，本发明不限于这样，一个像素可以包括两个过多个驱动器晶体管11a。图116中示出一个例子，其中一个像素包括栅极端连接到公共电容器19的两个驱动器晶体管11a1和11a2。通过使用多个驱动器晶体管11a，有可能减小程控电流的变化。其它部分的配置与图1等中示出的相同，因此省路对其的描述。
在图1和2中，驱动器晶体管11a输出的电流通过EL元件15，并且由在驱动器晶体管11a和EL元件15之间形成的开关晶体管11d接通或断开。然而，本发明不限于这样。例如，在图117中示出另一个配置。
在图117中示出的例子中，通过驱动器晶体管11a控制传送到EL元件15的电流。通过放在Vdd端和EL元件15之间的开关元件11d来接通和断开流过EL元件15的电流。因此，根据本发明，可以把开关元件11d放在任何地方，只要它可以控制流过EL元件15的电流。
晶体管11a的特性的变化与晶体管的大小有关。为了减少特性的变化，最好第一晶体管的沟道长度从5微米到100微米(包括两者)。更好的是，从10微米到50微米(包括两者)。这可能是因为长的沟道长度L增加包含在沟道中的晶粒间界，减小电场，从而抑制弯曲(kink)效应。
因此，根据本发明，在电流流到EL元件15的通路上以及电流流出EL元件15的通路上(即，EL元件15的电流通路)构成、形成或放置控制流过EL元件15的电流的电路装置。
甚至在电流镜像的情况中，如图114中所示，通过把作为开关元件的晶体管11g形成或放置在驱动器晶体管11b和EL元件15之间，一种类型的电流程控有可能接通和断开(控制)流过EL元件15的电流。当然，可以用图113中的开关1131来代替晶体管11g。
顺便说说，虽然在图114中把开关晶体管11d和11c连接到单根栅极信号线17a，但是还可以如图115所示，通过栅极信号线17a1控制开关晶体管11c和通过栅极信号线17a2控制开关晶体管11d。图115的配置使像素16控制更多方面。
如在图42(a)中所示，晶体管11b和11c可以是N-沟道晶体管。还有，如在图42(b)中所示，晶体管11c和11d可以是P-沟道晶体管。
本发明的目的之一是建议一种电路配置，在该配置中，晶体管特性的变化不影响显示。为此，需要四个或更多个的晶体管。当使用晶体管特性确定电路常数时，除非四个晶体管的特性是不一致的，否则确定合适的电路常数是较困难的。晶体管特性的阈值和晶体管的迁移率两者根据沟道方向相对于激光照射的纵轴是水平的还是垂直的而变化。顺便说说，在两种情况中的变化差不多是相同的。然而，水平方向和垂直方向之间的迁移率和平均阈值是变化的。因此，希望像素中所有晶体管都具有相同的沟道方向。
还有，如果储能电容19的电容值是Cs，而第二晶体管11b的截止电流值是Ioff，则最好满足下列公式。
3＜Cs/Ioff＜24更好的是，满足下列公式。
6＜Cs/Ioff＜18通过把晶体管11b的截止电流设置成5微微安或更小，有可能使流过EL的电流的变化减少至2％或更小。这是因为当漏电流增加时，存储在栅极和源极之间(经过所述电容器)的电荷不能够不施加电压而保持历时一场，因此，电容器19的存储容量越大，截止电流的允许量也越大。满足上述公式，有可能使相邻像素之间的电流值的起伏减少到2％或更小。
还有，最好组成有源矩阵的晶体管是P-沟道多晶硅薄膜晶体管，而晶体管11b是双栅极或多栅极晶体管。对于作为晶体管11a的源极-漏极开关的晶体管11b，需要尽可能高的通/断比。通过对于晶体管11b使用双栅极或多栅极结构，有可能得到高的通/断比。
一般按低温多晶硅技术通过激光退火而形成构成像素16中的晶体管11的半导体薄膜。激光退火条件的变化导致晶体管11的特性变化。然而，如果像素16中的晶体管11的特性是一致的，则有可能使用诸如图1中示出的一种电流程控来驱动像素，以使预定电流将流过EL元件15。这是电压程控所缺少的一个优点。最好所使用的激光是准分子激光器激光。
顺便说说，根据本发明的半导体薄膜形成不限于激光退火方法。本发明还可以使用热退火方法，以及涉及固相(CGS)生长的一种方法。此外，本发明不限于低温多晶硅技术，还可以使用高温多晶硅技术。还有，可以通过无定形硅技术来形成半导体薄膜。
为了处理这些问题，本发明使激光点(激光照射区域)72平行于源极信号线18而移动，如在图7中所示。还有，按如此的方式移动激光点72，以使与一个像素行对准，当然。像素行的数量不限于一个。例如，在图55中可以通过处理RGB射出激光(在该情况中是三个像素列)作为单个像素16。还有，可以一次把激光引导到两个或多个像素。不用说，移动激光照射范围是可以重叠的(通常移动激光照射范围使之重叠)。
按如此的方式构成像素，以使RGB的三个像素形成一个正方形。因此，R(红)、G(绿)、B(蓝)像素中的每一个具有长方形的形状。因此，通过执行使用长方形激光点72的退火，有可能消除每个像素中的晶体管11的特性中的变化。还有，可以使连接到相同源极信号线18的晶体管11的特性(迁移率、Vt、S值等)制造成一致(即，虽然连接到相邻源极信号线18的晶体管11的特性可能不同，但是连接到相同源极信号线18的晶体管11的特性可以制造成几乎相等)。
在图7所示的配置中，在激光点72的长度的长度方向上放置三块板。辐射激光点72的退火设备识别玻璃衬底74上的定位标记73a和73b(根据图案识别的自动定位)，并且移动激光点72。通过图案识别设备来识别定位标记73。退火设备(未示出)识别定位标记73，并且确定像素列的位置(使激光照射区域72平行于源极信号线18)。它按如此的方式辐射激光点72，以使使每个像素列的位置重叠而进行按顺序的退火。
具体说，最好使用参考图7描述的激光退火方法(它包括辐射与源极信号线18平行的线性激光点)进行有机EL显示板的电流程控。这是因为放置在与源极信号线平行的方向上的晶体管11具有相同的特性(邻近纵轴方向的像素晶体管的特性彼此十分相似)。当通过电流驱动像素时，这减小了源极信号线的电压电平的变化，因此，减小了不充足写入电流的机会。
例如，在白色屏面显示的情况中，由于几乎相同的电流流过相邻像素中的各晶体管11a，所以从源极驱动器IC 14输出的电流不具有显著的幅度变化。如果图1中的晶体管11a具有相同的特性，并且像素的电流程控所使用的电流在像素列中具有相同的值，则在电流程控期间源极信号线18的电位是恒定的。因此，在源极信号线18上没有发生电位起伏。如果连接到相同源极信号线18的晶体管11a具有几乎相同的特性，则在源极信号线18上应该没有显著的电位起伏。这对于其它电流程控的像素配置(诸如图38中所示出的一种)也是真实的(因此，最好使用图7中示出的制造方法)。
包括同时对两个或多个像素行进行程控、以及参考图27、30等描述的一种方法可以得到一致的图像显示(因为该方法不是倾向于显示主要由晶体管特性的变化引起的不规则性的)。在图27等的情况中，由于同时选择多个像素行，所以如果相邻像素行中的晶体管是一致的，则可以通过源极驱动器电路14来吸收放置在长度方向上的晶体管的特性的不规则性。
顺便说说，虽然图7中描述的IC芯片是堆叠在源极驱动器电路14上的，但是这不是限制，不用说，可以以与像素16相同的工艺形成源极驱动器电路14。
尤其，本发明保证驱动器晶体管11b的电压阈值Vth2不会落在像素中对应的晶体管11a的电压阈值Vth1之下。例如，把晶体管11b的栅极长度L2制造成大于晶体管11a的栅极长度L1，以使即使这些薄膜晶体管的工艺参数改变，Vth2也不会落在Vth1之下。这使之有可能抑制难捉模的电流泄漏。
顺便说说，上述各项还适用于图38中示出的电流镜像的像素配置。图38中的像素包括信号电流流过的驱动器晶体管11a、控制流过诸如EL元件15之类发光元件的驱动电流的驱动器晶体管11b、通过控制栅极信号线17a1而连接或断开像素电路和数据线“数据”的晶体管11c、在通过栅极信号线17a2控制的写入周期期间使晶体管11a的栅极和漏极短路的开关晶体管11d、在施加电压之后保持晶体管11a的栅极—源极电压的储能电容19、作为发光元件的EL元件15等。
在图38中，晶体管11c和11d是N-沟道晶体管，而其它晶体管是P-沟道晶体管，但是这只是示例而不是限制。电容Cs的一端连接到晶体管11a的栅极，而另一端连接到Vdd(电源电位)，但是也可以连接到任何固定电位来代替Vdd。把EL元件15的阴极(负极)连接到地电位。
接着，将描述本发明的EL显示板或EL显示设备。图6是说明图，主要说明EL显示设备的电路。在矩阵中安排或形成像素16。每个像素16与一个源极驱动器电路14连接，该电路输出像素的电流程控所使用的电流。在源极驱动器电路14的输出级中是对应于视频信号的位计数的电流镜像电路(以后描述)。例如，如果使用64个色彩层次，则在各个源极信号线上形成63个电流镜像电路，为的是当选择合适数量的电流镜像电路时，把所需要的电流施加于源极信号线18(见图48)。
顺便说说，一个电流镜像电路的最小输出电流是从10毫微安(nA)到50毫微安(包括两者)。最好，电流镜像电路的最小输出电流从15毫微安到35毫微安(包括两者)，以保证源极驱动器IC 14中构成电流镜像电路的晶体管的准确度。
此外，结合预充电或放电电路对源极信号线18进行强制充电或放电。最好，可以对R、G和B分别设置对源极信号线18进行强制充电或放电的预充电或放电电路的电压(电流)输出值(关于预充电电路参阅图65和67以及它的说明)。
已知有机EL元件具有较大的温度依赖性(温度特性)。为了调节由于温度特性引起的辐射亮度中的变化，通过把诸如热敏电阻或正温度系数热敏电阻之类的非线性元件添加到电流镜像电路以改变输出电流和调节由于用热敏电阻等引起的温度特性的变化而按模拟方式调节(改变)参考电流。
根据本发明，用半导体硅芯片构成源极驱动器电路14，并且通过芯片在玻璃上(chip-on-glass(COG))技术与阵列板71的源极信号线18上的一个端连接。不但可以通过COG技术安装源极驱动器电路14。还可以通过芯片在薄膜上(COF)技术来安装源极驱动器电路14，并且把它连接到显示板的信号线。关于驱动器IC，通过独立构成电源IC 82而可以用三个芯片来构造它。
另一方面，通过低温多晶硅技术形成栅极驱动器电路12。即，按与像素中晶体管相同的过程来形成它。这是因为与源极驱动器电路14相比，栅极驱动器电路12具有较简单的内部结构和较低的工作频率。因此，即使通过低温多晶硅技术，也可以容易地形成它，并且允许减小挡板的宽度。当然，有可能使用COG技术从硅芯片来构造栅极驱动器电路12，并且把它安装在阵列板71上。还有，可以通过高温多晶硅技术来形成或用有机材料(有机晶体管)来形成诸如像素晶体管以及栅极晶体管之类的开关元件。
栅极驱动器电路12包括用于栅极信号线17a的移位寄存器电路61a以及用于栅极信号线17b的移位寄存器电路61b。通过正—相位和负—相位时钟信号(CLKxP以及CLKxN)以及开始脉冲(STx)来控制移位寄存器电路61(见图6)。此外，最好添加控制栅极信号线的输出和不输出的启用(ENABLE)信号以及使移位方向转换成上下颠倒的上—下(UPDWN)信号。还有，最好安装一个输出端，以保证开始脉冲通过移位寄存器移位和输出。顺便说说，来自控制IC 81的控制信号控制移位寄存器的移位定时。栅极驱动器电路12还结合一个电平移动电路，该电路使外部数据电平移动。
由于移位寄存器电路61具有较小的缓冲容量，所以它们不能够直接驱动栅极信号线17。因此，在每个移位寄存器电路61以及驱动栅极信号线17的输出门63之间至少形成两个或多个反相器电路。
相同的处理适用于通过诸如低温多晶硅技术之类的多晶硅技术在阵列板71上形成源极驱动器电路14的情况。在模拟开关门(诸如驱动源极信号线18和源极驱动器电路14的移位寄存器的传输门)之间形成多个反相器电路。下列事项(移位寄存器输出和驱动信号线的输出级(放置在诸如输出门或传输门之类的输出级之间的反相器电路))对于栅极驱动器电路和源极驱动器电路是共同的。
例如，虽然在图6中示出源极驱动器电路14的输出作为直接连接到源极信号线18，但是实际上使源极驱动器的移位寄存器的输出与多级反相器电路连接，并且把反相器输出连接到诸如传输们之类的模拟开关门。
反相器电路62包括P-沟道MOS晶体管和N-沟道MOS晶体管。如早先所述，栅极驱动器电路12的移位寄存器电路61具有与多级反相器电路62连接的输出端，并且把最终输出连接到输出门63。顺便说说，可以只用P-沟道MOS晶体管来构成反相器电路62。然而，在该情况中，可以简单地配置电路作为门电路而不是反相器。
图8是在根据本发明的显示设备上提供的信号和电压的方框图或显示设备的方框图。通过柔性板84从控制IC 81把信号(电源导线、数据导线等)提供给源极驱动器电路14a。
在图8中，通过控制IC、通过源极驱动器电路14的电平移动而产生用于栅极驱动器电路12的控制信号，并且施加于栅极驱动器电路12。由于源极驱动器电路14的驱动电压是4到8(伏)，所以可以把从控制IC 81输出的具有3.3(伏)幅度的控制信号转换成栅极驱动器电路12可以接收的、幅度为5(伏)的信号。
在图8等中，由标号14表示的已作为源极驱动器描述过，但是作为只是驱动器的一种替代，它还可以包含功率电路、缓冲器电路(包括诸如移位寄存器之类的电路)、数据转换电路、锁存电路、命令解码器、偏移电路、地址转换电路、图象存储器等。不用说，还可以把参考图9等描述的三面空档(three-side free)配置或其它配置、驱动系统等应用于参考图8等描述的配置。
当使用显示板作为诸如手机之类的信息显示设备时，最好如图9所示那样在显示板的一个侧面上安装(形成)源极驱动器IC(电路)14以及栅极驱动器IC(电路)12(顺便说说，把在显示板的一个侧面上安装(形成)诸驱动器IC(电路)的一种配置称为三面空档配置(结构)。传统上，把栅极驱动器IC 12安装在显示区域的X侧面上，并且把源极驱动器IC 14安装在Y侧面上)。这便于设计而使显示设备上的显示屏幕50的中心线位于中心，并且安装驱动器IC。使用三面空档配置，可以通过高温多晶硅技术、低温多晶硅技术等(即，可以通过多晶硅技术直接在阵列板71上形成源极驱动器电路14和栅极驱动器电路12中的至少一个)来制造栅极驱动器电路。
顺便说说，三面空档配置不但包括直接在阵列板71上形成或放置IC的一种配置，而且还包括一种配置，在该配置中，在阵列板71的一个侧面(或几乎一个侧面)上粘贴安装有源极驱动器IC(电路)14和栅极驱动器IC(电路)12的薄膜(TCP、TAB、或其它技术)。即，三面空档配置包括两面没有IC的配置和安排，以及所有相似的配置。
如果把栅极驱动器电路12放置在源极驱动器电路14旁边如图9所示，则必须沿C侧来形成栅极信号线17。
顺便说说，图9等等中的粗实线表示平行形成的栅极信号线17。因此，在部分b(屏幕下部)中形成与栅极信号线17一样多的平行的扫描信号线，而在部分a(屏幕上部)中形成单根栅极信号线17。
在C侧形成的栅极信号线17之间的时隔是从5微米到12微米(包括两者)。如果间隔小于5微米，则寄生电容将在相邻栅极信号线上引起噪声。实验已经示出，当间隔为7微米或更小时，寄生电容具有显著的作用。此外，当间隔小于5微米时，在显示器屏幕上出现较强的差拍噪声(beating noise)和其它图像噪声。尤其，屏幕的右侧和左侧产生不同的噪声。减少差拍噪声和其它图像噪声是较困难的。当间隔超过12微米时，显示板的屏宽度D变得太大以使难于实现。
为了降低图像噪声，可以在栅极信号线17下或上设置接地图案(已经固定在恒定电压或一般设置在固定电位的导电图案)。另一方面，可以把分立的屏蔽板(屏蔽箔已经固定在恒定电压或一般设置在固定电位的导电图案)放置在栅极信号线17上。
可以用ITO电极来构成在图9的C侧上的栅极信号线17。然而，为了减小电阻，最好通过ITO和薄的金属薄膜的叠层来形成它们。还有，最好用金属薄膜来形成它们。当使用ITO叠层时，在ITO上形成钛薄膜，并且在其上形成薄的铝薄膜或铝—钼合金薄膜。另一方面，在ITO上形成铬。对于金属薄膜，使用薄的铝薄膜或铬薄膜。这还适用于本发明的其它例子。
顺便说说，虽然已经参考图9等指出在显示区域的一侧上放置栅极信号线17，但是这不是限制，可以把它们放置在两侧。例如，可以把栅极信号线17a放置(形成)在显示屏幕50的右侧上，而可以把栅极信号线17b放置(形成)在显示屏幕50的左侧上。这也适用于其它例子。
还有，可以把源极驱动器IC 14和栅极驱动器IC 12集成在单个芯片中。然后，就能满足只要在显示板上安装一个IC芯片。这还降低了实施的成本。此外，这使之有可能同时产生在单个—芯片驱动器IC中使用的各种电压。
顺便说说，虽然已经指出由硅或其它半导体晶片来构成源极驱动器IC 14和栅极驱动器IC 12，并且安装在显示板上，但是这不是限制。不用说，可以使用低温多晶硅技术或高温多晶硅技术直接在显示板71上形成它们。
虽然已经指出像素具有R、G和B三种主要颜色，但是这不是限制。它们可以是青、黄和洋红三种颜色。它们可以是B和黄两种颜色。当然，它们可以是单色的。另一方面，它们可以是R、G、B、青色、黄和洋红等六种颜色或R、G、B、青色和洋红等五种颜色。这些是提供扩展颜色再现范围的自然颜色，使良好的显示成为可能。因此，根据本发明的EL显示设备不限于提供使用R、G和B三种主要颜色的彩色显示器。
主要有三种方法可用于使有机EL显示板彩色化。方法中之一是颜色转换方法。它只要形成一单个的蓝色层来作为发光层就够了。可以通过颜色转换从蓝色产生全色显示所需要的其余的绿色和红色。因此，这种方法所具有的优点是排除了必须分别进行R、G和B颜色的上色和准备用于R、G和B颜色的有机EL材料。与多色上色方法不一样，颜色转换方法不降低产量。三种方法中的任何一种都可以应用于本发明的EL显示板。
还有，除了三种主要颜色之外，还可以形成发白光像素。可以层叠R、G和B发光结构而创建(形成或构造)发白光像素。一组像素包括三种主要颜色RGB和发白光像素16W。形成发白光像素使之易于表示白色的峰值亮度，因此有可能实现明亮的图像显示。
即使在使用三种主要颜色RGB的一组像素时，也最好对不同颜色来改变像素电极面积。当然，如果充分平衡不同颜色的发光效率以及颜色的纯度，则可以使用相等面积。然而，如果一种或多种颜色的平衡较差，则最好调节像素电极(发光面积)。可以根据电流密度确定每种颜色的电极面积。即，当在7000K(Kelvin)到12000K(包括两者)的色温范围内调节白平衡时，不同颜色的电流密度之间的差异应该在±30％以内。更好的是，差异应该在±15％以内。例如，如果电流密度在100安培/平方米左右，则所有三种主要颜色应该具有70安培/平方米到130安培/平方米(包括两者)的电流密度。更好的是，所有三种主要颜色应该具有85安培/平方米到115安培/平方米(包括两者)的电流密度。
EL元件15是一种自—发光元件。当光从这个自—发光元件射入作为开关元件的晶体管时，发生光电导现象。光电导现象是当诸如晶体管之类的开关元件截止时由于光激励而增加漏电流(泄漏出(off-leakage))的一种现象。
为了解决这个问题，本发明在栅极驱动器电路12(在某些情况中是源极驱动器电路14)以及像素晶体管11下部形成屏蔽薄膜。用诸如铬之类的金属薄膜来构成屏蔽薄膜，并且其厚度是从50纳米到150纳米(包括两者)。薄的薄膜提供较差的屏蔽效果，而厚的薄膜将导致不规则性，使之难于形成上层中晶体管11A1的图案。
在驱动器电路12等的情况中，不但需要减少光从上侧透射，而且还要减少光从下侧透射。这是因为光电导现象会引起误动作。如果用金属薄膜制造阴极电极，则本发明还在驱动器12等的表面上形成阴极电极，并且使用它作为屏蔽薄膜。
然而，如果在驱动器12上形成阴极电极，则来自阴极电极的电场可能引起驱动器误动作或使阴极电极和驱动器电路进行电接触。为了解决这个问题，本发明在栅极驱动器电路12上形成至少一层有机EL薄膜，最好形成两层或多层，同时在像素电极上形成有机EL薄膜。
如果在像素中的一个或多个晶体管11的端之间或晶体管11和信号线之间发生短路，则EL元件15可能变成保持恒定发光的亮点。可显眼地看到亮点，并且必须使它转成黑点(截止)。检测对应于亮点的像素16，并且用激光照射电容器19，以导致电容器19短路。结果，电容器19不再保持电荷，因此使晶体管11a停止传送电流。希望除去将被激光照射的部分阴极薄膜，以防止激光照射导致电容器19的端电极和阴极薄膜之间的短路。
在像素16的晶体管11中的裂缝将影响源极驱动器IC 14等。例如，如果在图45中的驱动器晶体管11a中发生源极—漏极(SD)短路电路452，则把板的Vdd电压施加于源极驱动器IC 14。因此，最好使源极驱动器IC 14的电源电压保持等于或大于板的电源电压Vdd。最好，可以用电子调节器451来调节源极驱动器IC 14使用的参考电压。
如果在晶体管11a中发生SD短路电路452，则过量电流流过EL元件15。换言之，EL元件15恒定地保持发光(变成亮点)。显眼的亮点是一种缺陷。例如，如果在图45的晶体管11a中发生源极—漏极(SD)短路电路，则电流从Vdd电压恒定地流到EL元件15(当晶体管11d导通时)而不管晶体管11a的栅极(G)端电压的幅度。因此，产生了亮点。
另一方面，如果在晶体管11a中发生SD短路电路，以及如果晶体管11c导通，则Vdd电压施加于源极信号线18和源极驱动器电路14。如果源极驱动器电路14的电源电压不高于Vdd，则可能超过耐压，导致源极驱动器电路14击穿。因此，最好源极驱动器电路14的电源电压等于或高于Vdd电压(板的较高电压)。
晶体管11a的SD短路电路可能超过一个点缺陷(point defect)，并且导致板的源极驱动器电路击穿。还有，亮点是显眼的，使板存在缺陷。因此，需要通过切断连接在晶体管11和EL元件15之间的导线而使亮点转成黑点。最好使用诸如激光之类的光学手段来切断导线。
下面将描述根据本发明的一种驱动方法。如在图1中所示，当行保持选定时，栅极信号线17a导通(由于图1中的晶体管11是P-沟道晶体管，当它处于低电平状态时栅极信号线17a导通)，以及当行处于不被选定时，栅极信号线17b导通。
在源极信号线18上存在寄生电容(未示出)。源极信号线18和栅极信号线17a的连接处电容、晶体管11b和11c的通道电容等引起寄生电容。
通过t＝C·V/I来给出改变源极信号线18的电流值所需要的时间t，其中C是杂散电容、V是源极信号线的电压以及I是流过源极信号线的电流。因此，如果可以增加电流值十倍，则改变电流值所需要的时间几乎可以减少十倍。这还意味着即使源极信号线18的寄生电容增加为十倍，也可以把电流值改变到一个预定值，因此，为了在短的水平扫描周期期间施加预定电流值，增加电流值是有益的。
当使输入电流增加为十倍时，输出电流也增加为十倍，导致EL亮度增加为十倍。因此，通过使图1中晶体管11d的导通周期比传统导通周期减少十倍可以使光辐射周期减少十倍。顺便说说，引用十倍增加/减少作为例子以便于理解而不意味着限制。
因此，为了使源极信号线18的寄生电容充分地充电和放电以及对到像素16的晶体管11a的预定电流值进行程控，需要从源极驱动器电路14输出相当大的电流。然而，当这种大电流通过源极信号线18时，对到像素的它的电流值进行程控，并且比预定电流值大的电流流过EL元件15。例如，如果程控十倍大的电流，则自然十倍大的电流流过EL元件15，并且EL元件15辐射十倍亮的光。为了得到预定辐射亮度，可以使电流流过EL元件15的时间减少十倍。如此，可以从源极信号线18充分地使寄生电容充电/放电，并且得到预定的辐射亮度。
顺便说说，虽然已经指出把十倍大的电流写入像素晶体管11a(更精确地，设置电容器19的端电压)，并且EL元件15的导通周期减小到1/10，但是这只是示例。在某些情况中，可以把十倍大的电流值写入像素晶体管11a，而EL元件15的导通周期可以减小到1/5。另一方面，可以把十倍大的电流值写入像素晶体管11a而可以使EL元件15的导通周期减半。
本发明的特征在于设定到一像素的写入电流使之具有不同于预定值的一个值，以及使电流间歇地通过EL元件15。为了便于说明，这里已经指出把N倍大的电流写入像素晶体管11，并且EL元件15的导通周期减小到1/N。然而，这不是限制。不用说，可以把N1倍大的电流写入像素晶体管11，并且可以使EL元件15的导通周期减小到1/N2(N1和N2是彼此不同的)。
在白色屏面显示中，假定在显示器屏幕50的一个场(帧)周期上的平均亮度是B0。这种驱动方法按如此的方式执行电流(电压)程控，以使每个像素16的亮度B1要大于平均亮度B0。还有，在至少一个场(帧)周期中出现一不—显示区域52。因此，在根据本发明的驱动方法中，一个场(帧)周期上的平均亮度低于B1。
顺便说说，不—显示区域52和显示区域53不必定是相等时间间隔的。例如，它们可以随机地出现(若显示周期或不—显示周期构成作为整体的一个预定值(常数比))。还有，可以改变R、G和B中的显示周期。即，可以按为了得到最优的白平衡的方式而把R、G和B的显示周期或不—显示周期调节到预定值(常数比)。
为了便于说明根据本发明的驱动方法，假定“1/N”的意味着把1F(一场或一帧)减小到1/N。然而，不用说，选择一个像素行和程控电流值要费时间(一般，一个水平扫描周期(1H))，并且根据扫描条件可能产生差错。
例如，通过用N＝10倍大的电流对像素16进行程控可以使EL元件1 5发光达一个周期的1/5。EL元件15的发光为10/5＝2倍亮。还有可能程控到像素16的电流为N＝2倍大，并且使EL元件15发光达1/4周期。EL元件15的发光为2/4＝0.5倍亮。简短地说，本发明通过用不同于N＝1倍电流的电流来进行电流程控而得到不同于恒定显示(1/1，即，不—间歇的显示)的显示。还有，在一帧(或一场)周期中，驱动系统至少把提供给EL元件15的电流断开一次。还有，通过用比预定值大的电流对像素16进行程控，驱动系统至少得到间歇显示。
有机(无机)EL显示器的一个问题是它使用与CRT或其它显示器的显示方法基本上不同的一种显示方法，CRT或其它显示器是通过使用电子枪而把图像作为一组显示的线来显示的。即，EL显示器保持写入一个像素的电流达1F(一场或一帧)周期。因此，问题是显示移动图像会产生模糊的边缘。
根据本发明，只有一个周期的1F/N才有电流通过EL元件15，在其余的时段(1F(N-1)/N)中，没有电流通过。让我们考虑一种情况，在该情况中，执行驱动系统，并且观察到屏幕上的一个点。在这种显示条件中，每个1F重复图像显示和黑色显示(不—发光)。即，从时间意义上来说，间歇地显示图像数据。当间歇地显示移动图像数据时，得到没有模糊边缘的优良显示情况。简短地说，可以达到接近CRT显示的电影显示。
根据本发明的驱动方法执行间歇显示。然而，可以在1-H周期上简单地使晶体管11d导通或截止而得到间歇显示。结果，电路的主时钟与传统的主时钟没有区别，因此电路的功耗没有增加。液晶显示器需要一个图像存储器，以便得到间歇显示。根据本发明，在每个像素16中保存图像数据。因此，本发明不需要间歇显示的图像存储器。
本发明通过简单地使开关晶体管11d、晶体管11e等导通或截止来控制通过EL元件15的电流。即，即使使流过EL元件15的电流Iw是截止的，因为图像数据是在电容器19中的，所以还能保存图像数据。因此，当在下一个时刻使晶体管11d导通时，流过EL元件15的电流的值与前次流过EL元件15的电流的值相同。即使得到黑色插入(诸如黑色显示之类的间歇显示)，本发明也不需要使电路的主时钟加速。还有，本发明不需要延长时间轴，因此不需要图象存储器。此外，EL元件15响应较快，从施加电流到光辐射需要的时间较短。因此，本发明适合于电影显示，并且通过间歇显示，可以解决显示移动图像中传统的数据—保持显示板(液晶显示板、EL显示板等)的一个问题。
此外，在大型显示设备中，如果增加源极信号线18的导线长度，就会导致源极信号线18中的寄生电容增加，这可以通过增加N的值来应对。当施加于源极信号线18的程控电流的值增加为N倍时，可以把栅极信号线17b的导通周期设置成1F/N。这使之有可能把本发明应用于电视机、监视器以及其它大型显示设备。
下面将参考附图更详细地描述根据本发明的驱动方法。通过与相邻源极信号线18的耦合电容、源极驱动器IC(电路)14的缓冲器输出电容、源极信号线18和栅极信号线17之间的交叉电容等产生了源极信号线18的寄生电容。通常这个寄生电容是10微微法拉或更大。在电压驱动的情况中，由于从低阻抗处的源极驱动器IC 14把电压施加于源极信号线18，或多或少的较大寄生电容都不会干扰驱动。
然而，在电流驱动的情况中，特别在黑色电平处的图像显示，像素电容器19需要用20毫微安或更小的微小电流来进行程控。。因此，如果产生大于预定值的寄生电容，则在对一个像素行进行程控的时间期间(一般在1H之内，但是不限于1H，因为可以同时对两个像素行进行程控)，不能够使寄生电容充电和放电。如果在1H的时段中不能够使寄生电容充电和放电，则没有足够的电流可以写入像素，导致不适当的解决方案。
在图1的像素配置中，在图3(a)所示的电流程控期间，程控电流Iw流过源极信号线18。电流Iw流过晶体管11a，并且按保持电流Iw的方式在电容器19上建立(程控)电压。此时，使晶体管11d开路(断开)。
在电流流过EL元件15的时段期间，晶体管11c和11b截止，并且晶体管11d导通，如图3(b)所示。具体说，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17a，使晶体管11b和11c截止。另一方面，把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b，使晶体管11d导通。
假定电流I1是正常应该流过的电流(预定值)的N倍，则流过图3(b)中的EL元件15的电流还是Iw。因此，EL元件15辐射的光为预定值的十倍亮度。换言之，如在图12中所示，放大倍数N越大，像素16的显示亮度B越亮。因此，放大倍数N和像素16的亮度相互成正比。
如果使晶体管11d保持导通达它正常保持导通的时段(约1F)的1/N的一个时段，并且在剩余的时段(N-1)/N中保持截止，则1F上的平均亮度等于预定亮度。这个显示条件与用电子枪扫描屏幕的CRT的显示条件极其相象。差异是整个屏幕的1/N得到照亮(其中取整个屏幕为1)(在CRT中，所照亮的是一个像素行——更精确地，一个像素)。
根据本发明，1F/N的图像显示区域53从屏幕50的上部移动到下部，如在图13(b)中所示。根据本发明，电流只在1F/N的时段中流过EL元件15，但是在剩余的时段(1F·(N-1)/N)中，电流不流动。因此，间歇地显示像素。然而，由于余像，整个屏幕对人的眼睛显现出一致的显示。
顺便说说，如在图13中所示，写入像素行51a是不—发光的52a。然而，只有对于图1、2等中的像素配置这才是真实的。在图38等中示出的电流镜象的像素配置中，可以使写入像素行51a发光。然而，为了便于说明，这里将主要引用图1的像素配置来给出说明。把包括通过用大于图13中示出的预定驱动电流Iw的电流对像素进行程控而间歇地驱动像素的一种方法称为N-倍脉冲驱动。
在这个显示情况中，每个1F重复图像数据显示和黑色显示(不—发光)。即，从时间性的意义上来说，按时间间隔(间歇地)来显示图像数据。在像素中保持数据达1F的时段的液晶显示板(不同于本发明的EL显示板)在电影显示期间不能够跟上图像数据的变化，结果是模糊的移动图像(图像的边缘模糊)。由于本发明间歇地显示图像，它可以达到优良的显示情况而没有图像的边缘模糊。简短地说，电影显示接近于CRT可达到的显示。
顺便说说，为了驱动如在图13中所示的像素16，必须能够分别控制像素16的电流程控周期(在图1所示的配置中的时段，在该时段期间，把导通电压Vgl施加于栅极信号线17a)以及当EL元件15处于通/断控制下的时段(在图1所示的像素配置中的时段，在该时段期间，把导通电压Vgl或截止电压Vgh施加于栅极信号线17b)。因此，必须分开栅极信号线17a和栅极信号线17b。
例如，当从栅极驱动器电路12到像素16只放置单根栅极信号线17时，使用一种配置不能够实施根据本发明的驱动方法，在该配置中，把施加于栅极信号线17的逻辑(Vgh或Vgb)施加于晶体管11b，并且通过反相器转换施加于栅极信号线17的逻辑(Vgh或Vgl)并施加于晶体管11d。因此，本发明需要操作栅极信号线17a的栅极驱动器电路12a以及操作栅极信号线17b的栅极驱动器电路12b。
此外，即使在不同于电流程控时段(1H)的时段期间用图1中所示的像素配置，根据本发明的驱动方法也提供不—发光显示。
在图14中说明图13中示出的驱动方法的定时图。除非另行指出，在本发明等中涉及的像素配置是在图1中示出的像素配置。如可从图14看到，在每个选择的像素行中(指定选择周期为1H)，当把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17a时(见图14(a))，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17b(见图14(b))。在这个时段期间，电流不流过EL元件15(不—发光模式)。在一个不—选择的像素行中，把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b，并且把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17a。在这个时段期间，电流流过EL元件15(发光模式)。在发光模式中，EL元件15按预定亮度的(N·B)N倍的亮度发光，并且发光时段为1F/N。因此，通过(N·B)×(1/N)＝B(预定亮度)来给出1F上的显示板的平均显示亮度。
图15示出一个例子，其中把在图14中示出的操作施加于每个像素行。该图示出施加于栅极信号线17的电压波形。通过Vgh(高电平)表示截止电压的波形，而通过Vgl(低电平)表示导通电压的波形。诸如(1)和(2)等下标表示所选择的像素行号码。
在图15中，选择栅极信号线17a(1)(Vgl电压)，并且程控电流按从所选择的像素行中的晶体管11a到源极驱动器电路14的方向流过源极信号线18。程控电流为预定值的N倍大(为了便于说明，假定N＝10。当然，由于预定值是用于显示图像的数据电流，所以它不是固定值，除非在白色屏面显示的情况中)。因此，程控电容器19，以使十倍大的电流将流过晶体管11a。当选择像素行(1)时，在图1中所示的像素配置中，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17b(1)，并且电流不流过EL元件15。
在1H之后，选择栅极信号线17a(2)(Vgl电压)，并且程控电流按从所选择的像素行中的晶体管11a到源极驱动器电路14的方向流过源极信号线18。程控电流为预定值的N倍大(为了便于说明，假定N＝10)。因此，程控电容器19，以使十倍大的电流将流过晶体管11a。当选择像素行(2)时，在图1中所示的像素配置中，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17b(2)，并且电流不流过EL元件15。然而，由于把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17a(1)和把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b(1)，所以EL元件15发光。
在下一个1H之后，选择栅极信号线17a(3)，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17b(3)，电流不流过像素行(3)中的EL元件15。然而，由于在像素行(1)和(2)中把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17a(1)和(2)以及把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b(1)和(2)，所以EL元件15发光。
通过上述操作，与1H的同步信号同步地显示图像。然而，用图15中的驱动方法，十倍大的电流流过EL元件15。因此，显示屏幕50为十倍亮度。当然，不用说，在这个状态中可以把程控电流减小到1/10而按预定亮度显示。然而，十倍小的电流会导致由于寄生电容引起写入电流的缺点。因此，本发明的基本思想是使用大电流进行程控，插入不—显示区域52，从而得到预定亮度。
顺便说说，根据本发明的驱动方法导致大于预定电流的电流流过EL元件15，从而使源极信号线18的寄生电容充分地充电和放电。即，不需要使N倍大的电流通过EL元件15。例如，可想象形成与EL元件15平行的电流通路(形成假EL元件，并且使用屏蔽膜来防止假EL元件发光)，并且使EL元件15和假EL元件之间的电流分流。例如，当信号电流为0.2微安时，把程控电流设置成2.2微安，并且使2.2微安的电流流过晶体管11a。然后，例如，0.2微安的信号电流可以通过EL元件15，而2微安可以通过假EL元件。即，保持恒定地选择图27中的假像素行271。顺便说说，防止假像素行发光，或即使假像素行辐射光也通过屏蔽薄膜等挡住而看不到。
具有上述配置，通过使流过源极信号线18的电流增加为N倍，有可能使N倍大的电流流过驱动器晶体管11a，并且使充分小于N倍大的电流的电流通过EL元件15。如在图5中所示，这种方法允许使用整个显示屏幕50作为图像显示区域53而无需不—显示区域52。
图13(a)示出写入显示屏幕50。在图13(a)中，标号51a表示写入像素行。从源极驱动器IC 14把程控电流提供给源极信号线18。在图13等中，在1H的时段期间，把电流写入一个像素行，但是这不是限制。时段可以是0.5H或2H。还有，虽然已经指出把程控电流写入源极信号线18，但是本发明不限于电流程控。本发明还可以使用电压程控(图46等)，电压程控把电压写入源极信号线18。
在图13(a)中，当选择栅极信号线17a时，程控要通过源极信号线18传送到晶体管11a的电流。此时，把截止电压施加于栅极信号线17b，电流不流过EL元件15。这是因为当在EL元件15上晶体管11d导通时，从源极信号线18可看到EL元件15的电容分量，电容防止把足够的电流程控到电容器19。因此，采取图1中示出的配置作为一个例子，写入电流的像素行是不—发光区域52，如图13(b)所示。
假定使用N倍大的电流进行程控(如上所述假定N＝10)，则屏幕变成十倍的亮度。因此，显示屏幕50的90％可以构成不—发光区域52。因此，例如，如果在屏幕显示区域的水平扫描线数是符合QCIF的220根(S＝220)，则22根水平扫描线可以构成显示区域53，而220-22＝198根水平扫描线可以构成不—显示区域52。一般来说，如果由S来表示水平扫描线数(像素行的数量)，则整个区域的S/N构成N倍亮发光的显示区域53。然后，在屏幕的垂直方向上扫描显示区域53。因此，整个区域的S(N-1)/N是不—发光区域52。不—发光区域52表示黑色显示(是不—发光的)。还有，通过使晶体管11d截止而产生不—发光区域52。顺便说说，虽然已经指出显示区域53为N倍亮的发光，但是N的值自然是通过亮度调节和灰度系数调节来调节的。
在上面的例子中，如果使用十倍大的电流进行程控，则屏幕变成十倍的亮度，并且显示屏幕50的90％构成不—发光区域52。然而，这并不必定意味着R、G和B像素按相同的比例构成不—发光区域52。例如，1/8的R像素、1/6的G像素以及1/10的B像素可以构成具有不同比例的不同颜色的不—发光区域52。还有可能允许不—发光区域52(或发光区域53)分别调节R、G和B。为此，需要对于R、G和B提供分开的栅极信号线17b。然而，允许分开调节R、G和B使之有可能调节白色平衡，使之易于调节每个色彩层次的彩色平衡(见图41)。
如在图13(b)中所示，包括写入像素行51a的像素行构成不—发光区域52，而在写入像素行51a上部的S/N的区域(按时间意义来说是1F/N)构成显示区域53(当从屏幕上部到下部执行写入扫描时。当从下部到上部扫描屏幕时，区域改变地方)。考虑屏幕的显示情况，带状的显示区域53从屏幕的上部移动到下部。
在图13中，一个显示区域53从屏幕的上部移动到下部。在帧率低时，可以在视觉上识别显示区域53的移动。当用户使他/她的眼睛上下开会或使他们/她们的头移上和移下时，倾向于特别容易识别。
为了应对这个问题，可以把显示区域53分割成多个部分，如图16所示。如果经分割的显示区域的总面积是S(N-1)/N，则亮度等于图13中的亮度。顺便说说，不需要等分显示区域53。还有，不需要等分不—显示区域52。
分割显示区域53减少了屏幕闪烁。因此，可以得到无闪烁的优良图像显示。顺便说说，显示区53可以分得更细。然而，显示区域53分割得越细，电影显示性能变得越差。
图17示出栅极信号线17的电压波形以及EL元件的辐射亮度。可以从图17看到，将把栅极信号线17b设置成Vgl的一个时段(1F/N)分割成多个部分(K部分)。即，在1F/(K·N)的时段期间把栅极信号线17b重复设置成Vgl达K次。这减少了闪烁，并且按低的帧率显示图像。最好，分割数是可变的。例如，当用户按下亮度调节开关或转动亮度调节旋钮时，可以响应而改变K的值。还有，可以允许用户调节亮度。另一方面，可以根据要显示的图像或数据用人工方式或自动方式改变K的值。
顺便说说，虽然已经参考图17等指出将把栅极信号线17b设置成Vgl的一个时段(1F/N)分割成多个部分(K部分)，并且在1F/(K·N)的时段期间把栅极信号线17b重复设置成Vgl达K次，但是这不是限制。可以重复1F/(K·N)的时段达L(L≠K)次。换言之，本发明通过控制电流流过EL元件15的时段(时间)来显示显示屏幕50。因此，重复时段1F/(K·N)达L(L≠K)次的思想包括在本发明的技术思想内。还有，通过改变L的值，可以通过数字方式来改变显示屏幕50的亮度。例如，在L＝2和L＝3之间存在50％的亮度(对比度)变化。还有，当分割图像显示区域53时，不必定需要等分把栅极信号线17b设置成Vgl的时段。
在上述例子中，当接通或断开传送到EL元件15的电流时，使显示屏幕50导通和截止(发光和不发光)。即，使用保持在电容器19中的电荷使近似相等的电流通过晶体管11a多次。本发明不限于此。例如，通过使电容器19充电和放电可以使显示屏幕50导通和截止(发光和不发光)。
图18示出施加于栅极信号线17以得到图16中示出的图像显示情况的电压波形。图18与图15的不同之处在于栅极信号线17b的操作。使栅极信号线17b的导通和截止(Vgl和Vgh)次数与屏幕分割一样多。图18的其它方面与图15相同，因此将省略其说明。
由于在EL显示设备上的黑色显示对应于完全不发光，所以与液晶显示板上的间歇显示情况不一样，不降低对比度。还有，以图1、2、32、43和117中的配置，通过简单地接通和断开晶体管11d就可以得到间歇显示。以图38、51和115的配置，通过简单地接通和断开晶体管11e就可以得到间歇显示。在图113中，通过控制开关电路1131可以得到间歇显示。在图114中，通过接通和断开晶体管11g可以得到间歇显示。这是因为把图像数据存储在电容器19中(因为使用模拟值，所以色彩层次数是无限的)。即，在每个像素16中保持图像数据达1F的时段。通过控制晶体管11d和11e来控制是否把与所存储的图像数据对应的电流传送到EL元件15。
因此，上述驱动方法不限于电流驱动型，还可以应用于电压驱动型。即，在把通过EL元件15的电流存储在每个像素中的一种配置中，通过接通和断开驱动器晶体管11和EL元件15之间的电流通路而实施间歇驱动。
保持电容器19的端电压以便减少闪烁以及功耗是很重要的。这是因为在一场(帧)周期期间电容器19的端电压的任何改变(充电/放电)会引起屏幕亮度改变，导致在帧率低时发生闪烁。通过晶体管11a流过EL元件15的电流必须大于65％。具体说，如果取写入像素16和流过EL元件15的起始电流为100％，则在下一个帧中在刚好把电流写入像素16之前流过EL元件15的电流必须不落在65％之下。
对于图1中示出的像素配置，在当创建间歇显示时和当不创建间歇显示时之间，单个像素中的晶体管11的数量没有差别。即，让像素配置照原来样子，通过除去源极信号线18的寄生电容的作用而得到适当的电流程控。此外，得到接近CRT显示的电影显示。
还有，由于栅极驱动器电路12的工作时钟大大地慢于源极驱动器电路14的工作时钟，所以不需要更新电路的主时钟。此外，可以容易地改变N的值。
顺便说说，在第一场(帧)中，图像显示方向(图像写入方向)可以从屏幕的上部到下部，在第二场(帧)中从屏幕的下部到上部。即，可以交替重复向上方向和向下方向。
另一方面，在第一场(帧)中有可能使用向下方向，使整个屏幕转成黑色显示(不显示)一次，并且在第二场(帧)中使用向上方向。也有可能使整个屏幕转成黑色显示(不显示)一次。
顺便说说，虽然在上述驱动方法中使用屏幕上上部—到—下部和下部—到—上部的写入方向，但是这不是限制。还有可能固定屏幕上的写入方向为上部—到—下部或下部—到—上部方向，并且在第一场中从上部到下部移动不—显示区域52，以及在第二场中从下部到上部移动。另一方面，有可能把帧分割成三个场，并且把第一场分配给R，第二场分配给G，以及第三场分配给B，以使三个场构成一单个帧。还有可能通过每个水平扫描周期(1H)切换R、G和B而依次显示R、G和B(见图125到132以及它们的说明)。上述各项还适用于本发明的其它例子。
不—显示区域52不需要全部都不发光。在实际使用中，弱光辐射或暗图像显示都没有问题。它应该看作是所具有的亮度比图像显示区域53较低的一个区域。还有，不—显示区域52可以是不显示R、G和B中的一种或两种颜色的一个区域。还有，它可以是以低亮度显示R、G和B中的一种或两种颜色的一个区域。
基本上，如果显示区域53的亮度保持在预定值，则显示区域53越大，显示屏幕50就越亮。例如，当图像显示区域53的亮度是100(尼特)时，如果显示区域53引起的显示屏幕50的百分比从10％改变到20％，则使屏幕亮度加倍。因此，通过改变显示区域53在整个屏幕50中的比例，有可能改变屏幕的显示亮度。屏幕50的显示亮度与显示区域53对屏幕50的比值成正比。
通过控制发送到移位寄存器电路61的数据脉冲(ST2)可以自由地规定显示区域53的大小。还有，通过改变输入定时和数据脉冲的周期，有可能在图16中示出的显示情况和图13中示出的显示情况之间切换。增加一个IF周期中的数据脉冲的数量使屏幕50更亮，而减少它使屏幕50更暗。还有，数据脉冲的连续施加促成图13中示出的显示情况，而数据脉冲的间歇施加促成图16中示出的显示情况。
图19(a)示出当显示区域53如图13中那样连续时所使用的亮度调节方案。在图19(a1)中的屏幕50的显示亮度是最亮的，在图19(a2)中的屏幕50的显示亮度是第二最亮的，而在图19(a3)中的屏幕50的显示亮度是最暗的。图19(a)是最适合于电影显示的。
控制如上所述的栅极驱动器电路12的移位寄存器电路61等，可以容易地得到从图19(a1)到图19(a3)(或反之)的改变。既然是这样，不需要改变图1中的Vdd电压。即，可以改变屏幕50的亮度而无需改变电源电压。还有，在从图19(a1)改变到图19(a3)的过程中，屏幕的灰度系数特性也不改变。因此，不管屏幕50的亮度而保持显示屏幕的对比度和色彩层次特性。这是本发明的一个有效的特征。
在传统屏幕的亮度调节中，屏幕50的低亮度导致较差的色彩层次性能。即，即使在高亮度显示屏幕上可以显示64个色彩层次，在大多数情况下，在低亮度显示中只可能显示比一半还少的色彩层次。相反，根据本发明的驱动方法不取决于屏幕的亮度，而可以显示最多达64个色彩层次。
图19(b)示出当使图16中的显示区域53分散时使用的亮度调节方案。图19(b1)中屏幕50的显示亮度是最亮的，图19(b2)中屏幕50的显示亮度是第二最亮的，而图19(b3)中屏幕50的显示亮度是最暗的。控制如上所述的栅极驱动器电路12的移位寄存器电路61等，可以容易地得到图19(b1)到图19(b3)(或反之)的改变。如在图19(b)中所示，通过使显示区域53分散，即使在低帧率时也有可能消除闪烁。
为了消除在很低帧率时的闪烁，可以使显示区域53更细地分散，如在图19(c)中所示。然而，这降低了电影显示性能。因此，图19(a)的驱动方法是适合于移动图像的。当显示静止图像而希望减少功耗的时候，图19(c)中的驱动方法是合适的。通过控制移位寄存器电路61可以容易地从图19(a)切换到图19(c)。
主要地，在上述例子中使用N＝2倍、N＝4倍等。然而，不用说，本发明不限于整数的倍数。也不限于等于或大于N＝2的值。例如，在某个时间点处，不—显示区域52可以小于半个屏幕50。如果使用5/4预定值的电流Iw进行电流程控则可以得到预定的亮度，而EL元件发光历时1F的4/5。
本发明不限于上述内容。例如。可以使用10/4预定值的电流Iw进行电流程控使EL元件发光达1F的4/5。既然是这样，EL元件按预定亮度的两倍来发光。另一方面，可以使用5/4预定值的电流Iw进行电流程控使EL元件发光达1F的2/5。既然是这样，EL元件按预定亮度的1/2来发光。还有，可以使用5/4预定值的电流Iw进行电流程控使EL元件发光达1F的1/1。既然是这样，EL元件按预定亮度的5/4来发光。
因此，本发明通过控制程控电流的幅度以及发光周期IF来控制显示屏幕的亮度。还有，通过使EL元件发光的时段小于1F的时段，本发明可以插入不—显示区域52，从而改进电影显示性能。通过使EL元件恒定地发光达1F时段，本发明可以显示亮的屏幕。
如果像素大小是A平方毫米，以及白色屏面显示的预定亮度是B(尼特)，则最好程控电流I(微安)(从源极驱动器电路14输出的程控电流)或写入像素的电流满足(A×B)/20≤I≤(A×B)这提供了优良的亮度辐射效率以及解决写入电流的缺点。
更好的是，程控电流I(微安)落在下列范围中(A×B)/10≤I≤(A×B)图20是说明图，说明增加流过源极信号线18的电流的另一个例子。这种方法同时选择多个像素行，使用流过多个像素行的总电流对源极信号线18的寄生电容等充电和放电，从而大大地缓解了写入电流的短缺。由于同时选择多个像素行，所以可以使每像素的驱动电流减少。因此，有可能减少流过EL元件15的电流。为了便于说明，假定N＝10(流过源极信号线18的电流增加为十倍)。
根据参考图20描述的本发明，同时选择M个像素行。从源极驱动器IC 14把为预定电流N倍的电流施加于源极信号线18。把为流过EL元件15的电流N/M倍的电流程控给每个像素。作为按预定辐射亮度照亮EL元件15的一个例子，使电流流过EL元件15达一个帧(一个场)的持续期的M/N的一个持续期(为了便于说明而使用M/N，但不意味着限制。如以前所述，可以根据显示屏幕50的亮度而自由地规定)。这使之有可能对源极信号线18的寄生电容充分地充电和放电，导致预定辐射亮度的足够分辨率。
只在帧(场)周期的M/N的时段中使电流流过EL元件15，但是在剩余的时段(1F(N-1)M/N)期间没有电流流过。在这个显示情况中，每1F重复图像数据显示和黑色显示(不发光)。即，在时间意义上是按时间间隔(间歇地)来显示图像数据。这得到没有图像边缘模糊的优良显示情况。还有，由于通过N倍大的电流来驱动源极信号线18，所以不会受寄生电容的影响。因此，这种方法可以适用于高分辨率显示板。
图21是说明图，说明实施图20中示出的驱动方法所使用的驱动波形。通过Vgh(H电平)来表示截止电压的波形，而通过Vgl(L电平)来表示导通电压的波形。下标(诸如(1)、(2)和(3))表示像素行号。顺便说说，在QCIF显示板的情况下，行的数量是220，在VGA显示板的情况下，是480。
在图21中，选择栅极信号线17a(1)(Vgl电压)，并且程控电流按从所选择的像素行中的晶体管11a到源极驱动器电路14的方向流过源极信号线18。为了便于说明，这里假定写入像素行51a是第(1)像素行。
流过源极信号线18的程控电流为预定值的N倍大(为了便于说明，假定N＝10。当然，由于预定值是用于显示图像的数据电流，所以它不是固定值，除非在白色屏面显示的情况下)。还假定同时选择五个像素行(M＝5)。因此，理想地，程控一个像素的电容器19，以使两倍大的电流(N/M＝10/5＝2)将流过晶体管11a。
当写入像素行是第(1)像素行时，如在图21中所示，选择栅极信号线17a(1)、(2)、(3)、(4)以及(5)。即，像素行(1)、(2)、(3)、(4)以及(5)中的开关晶体管11b和晶体管11c是导通的。还有，栅极信号线17b的相位与栅极信号线17a的相位差180度。因此，在像素行(1)、(2)、(3)、(4)以及(5)中的开关晶体管11d是截止的，电流不流过对应像素行中的EL元件15。即，EL元件15处于不-发光模式52。
理想地，在五个像素中的每个晶体管11a把Iw×2的电流传送到源极信号线18(即，Iw×2×N＝Iw×2×5＝Iw×10的电流流过18。因此，如果当不使用根据本发明的N-倍脉冲驱动时而预定电流Iw流过，则为Iw十倍大的电流流过源极信号线18)。
通过上述操作(驱动方法)，用两倍大的电流对每个像素16的电容器19进行程控。为了便于理解，这里假定晶体管11a具有相同的特性(Vt和S值)。
由于同时选择五个像素行(M＝5)，所以五个驱动器晶体管11a工作。即，10/5＝2倍大的电流流过每个像素的晶体管11a。五个晶体管11a的总程控电流流过源极信号线18。例如，如果传统地写入写入像素行51a的电流是Iw，则Iw×10的电流流过源极信号线18。比写入像素行(1)较晚写入图像数据的写入像素行51b是用于增加传送到源极信号线18的电流量的辅助像素行。然而，不存在问题，因为较晚才把正规的图像数据写入写入像素行51b。
因此，在1H的时段期间，四个像素行51b提供与像素行51a相同的显示。因此，至少写入像素行51a和为增加电流而选择的各像素行51b是处于不—显示模式52。然而，在诸如图38所示的电流镜像的像素配置中，或用于电压程控的像素配置中，像素行可以处于显示模式。
在1H之后，栅极信号线17a(1)变成不被选择，并且把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b。同时，选择栅极信号线17a(6)(Vgl电压)，并且程控电流按从所选择像素行(6)中的晶体管11a到源极驱动器电路14的方向流过源极信号线18。通过这个操作，把正规的图像数据保持在像素行(1)中。
在下一个1H之后，栅极信号线17a(2)变成不被选择，并且把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b。同时，选择栅极信号线17a(7)(Vgl电压)，并且程控电流按从所选择像素行(7)中的晶体管11a到源极驱动器电路14的方向流过源极信号线18。通过这个操作，把正规的图像数据保持在像素行(2)中。通过上述操作，通过使像素行一个一个地偏移来进行扫描而刷新整个屏幕。
对于图20中的驱动方法，由于用两倍大的电流对每个像素进行程控，所以理想地，每个像素的EL元件15的辐射亮度为两倍亮度。因此，显示屏幕的亮度为预定值的两倍亮度。为了使这个亮度与预定亮度进行均衡，可以把包括写入像素行51的、而且像显示屏幕50的一半那么大的一个区域转成不—显示区域52，如在图16中所示。
如图13的情况，当如图20所示的一个显示区域53从屏幕的上部移动到下部时，如果使用低帧率，则可以在视觉上识别显示区域53的移动。当用户使他/她的眼睛上下开合或使他们/她们的头移上和移下时，倾向于特别容易识别。
为了应对这个问题，可以把显示区域53分割成多个部分，如图22所示。如果经分割的不显示区域52的总面积是S(N-1)/N，则亮度等于未经分割的显示区域的亮度。
图23示出施加于栅极信号线17的电压波形。图21与图23的不同之处基本上在于栅极信号线17b的操作。使栅极信号线17b导通和截止(Vgl和Vgh)的次数与屏幕分割数一样多。在其它方面，图23与图21相同，因此将省略其描述。
如上所述，分割显示区域53减少了屏幕的闪烁。因此，可以得到无闪烁的优良图像显示。顺便说说，可以把显示区域53分割得更细。显示区域53分割得越细，闪烁发生得越少。由于EL元件15是高度敏感的，所以即使按小于5微秒的时间间隔使它导通和截止，也不会降低显示亮度。
对于根据本发明的驱动方法，可以通过接通或断开施加于栅极信号线17b的信号来使EL元件15导通和截止。因此，根据本发明的驱动方法可以使用KHz数量级的低频来执行控制。还有，它不需要图像存储器等来插入黑色屏幕(插入不—显示区域52)。因此，可以按低成本来实施根据本发明的驱动电路或方法。
图24示出一种情况，在该情况中，同时选择两个像素行。发现通过低温多晶硅技术形成的显示板上同时选择两个像素行的方法提供实际电平的一致显示。可能这是由于相邻像素中的驱动器晶体管11a具有极相似的特性。在激光退火中，当平行于源极信号线18照射激光带时，可以得到较好的结果。
这是因为同时退火的一部分半导体薄膜具有一致的特性。即，在激光带的照射范围内一致地产生半导体薄膜，而且使用半导体薄膜的晶体管的Vt和迁移率几乎是一致的。因此，如果平行于源极信号线18移动带状的激光射线，则沿源极信号线18的像素(像素列，即，在屏幕上垂直排列的像素)几乎具有相同的特性。因此，如果使多个像素行同时导通进行电流程控，则用所选择的像素数量除程控电流而得到的电流几乎是一致地程控给各个像素。这有可能程控电流使之接近目标值，并且得到一致的显示。因此，参考图24等描述的激光射线的方向以及驱动方法具有的协同的效果。
如上所述，如果使激光射线的方向近似地符合于源极信号线18的方向(见图7)，则垂直安排的像素晶体管11a的特性变成几乎一致，使之有可能进行适当的电流程控(即使当水平排列的像素晶体管11a的特性不一致时)。通过使所选择的像素行一个一个地偏移或通过一次偏移两个或多个所选择的像素行而与1H(一个水平扫描周期)同步地执行上述操作。
顺便说说，如参考图8所述，激光射线的方向不总是必须与源极信号线18的方向平行的。这是因为即使激光射线的方向与源极信号线18成一个角度，也可以使沿一根源极信号线18放置的像素晶体管11a具有几乎相同的特性。因此，使激光射线的方向与源极信号线18平行意味着使与沿源极信号线18的任意像素垂直相邻的一个像素进入激光照射范围。此外，源极信号线18一般由导线构成，所述导线发送作为视频信号使用的程控电流或电压。
顺便说说，在本发明的例子中，每1H偏移一个写入像素行，但是这不是限制。可以每2H偏移像素行(一次两个像素行)。还有，可以一次偏移不止两个像素行。还有，可以按要求时间间隔偏移像素行或可以偏移每两个像素。
可以根据屏幕上的位置来改变偏移时间间隔。例如，在屏幕中央可以减少偏移时间间隔，而在屏幕上部和下部增加时间间隔。例如，在屏幕50的中央可以按200微秒的时间间隔来偏移一个像素行，而在屏幕50的上部和下部可以按100微秒的时间间隔。这增加屏幕50中央的辐射亮度，并且降低周边周围(在屏幕50的上部和下部处)的辐射亮度。不用说，在屏幕50的上部、中央和下部之间应平滑地改变偏移时间间隔，以避免亮度轮廓线。
顺便说说，可以随屏幕50上的扫描位置来改变源极驱动器电路14的参考电压(见图146等)。例如，在屏幕50中央使用10微安的参考电流，而在在屏幕50的上部和下部使用5微安的参考电流。如此对应于显示屏幕50上的位置改变参考电流增加屏幕50中央的辐射亮度和降低周边周围(在屏幕50的上部和下部处)的辐射亮度。不用说，在屏幕50的上部、中央和下部之间平滑地改变参考电流，以避免亮度轮廓线。
还有，不用说，可以通过组合随屏幕上的位置改变像素行偏移时间间隔的一种驱动方法以及随屏幕50上的位置改变参考电压的一种驱动方法来显示图像。
可以在一帧一帧的基础上改变偏移时间间隔。还有，不是严格地必须选择连续的像素行。例如，可以选择每第二个像素行。
具体说，可能的驱动方法包括在第一水平扫描周期中选择第一和第三像素行，在第二水平扫描周期中选择第二和第四像素行，在第三水平扫描周期中选择第三和第五像素行，在第四水平扫描周期中选择第四和第六像素行。当然，包括在第一水平扫描周期中选择第一、第三和第五像素行的驱动方法也属于本发明的技术类别。还有，可以选择每几个像素行中的一个像素行。
顺便说说，激光射线的方向和多个像素行的选择的组合不限于图1、2和32中的像素配置，而是还适用于其它电流驱动的像素配置，诸如图38、42、50等中的电流镜像像素配置。还有，可以应用于图43、51、54、46等中的电压驱动的像素配置。这是因为只要在像素的上部和下部的晶体管具有相同的特性，就可以使用施加于相同源极信号线18的电压值而正确地执行电流程控。
在图24中，当写入像素行是第(1)像素行时，选择栅极信号线17a(1)和(2)(见图25)。即，像素行(1)和(2)中的开关晶体管11b和晶体管11c是导通的。因此，在像素行(1)和(2)中至少开关晶体管11d是截止的，并且电流不流过对应像素行中的EL元件15。即，EL元件15处于不—显示模式52。顺便说说，在图24中，把显示区域53分割成五个部分以减少闪烁。
理想地，在两个像素行中的晶体管11a的每一个传送Iw×5的电流到源极信号线18(当N＝10时。由于K＝2，所以Iw×K×5＝Iw×10的电流流过源极信号线18)。然后，用5倍大的电流对每个像素16的电容器19进行程控。
由于同时选择两个像素行(K＝2)，所以两个驱动器晶体管11a工作。即，10/2＝5倍大的电流流过每个像素的晶体管11a。两个晶体管11a的总程控电流流过源极信号线18。
例如，如果写入到写入像素行51a的电流是Id，则Iw×10的电流流过源极信号线18。这不存在问题，因为稍后会把正规的图像数据写入写入像素行51b。在1H的时段期间，像素行51b提供与像素行51a相同的显示。因此，至少写入像素行51a和为增加电流而选择的像素行51b是处于不—显示模式52。
在下一个1H之后，栅极信号线17a(1)变成不被选择，并且把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b。同时，选择栅极信号线17a(3)(Vgl电压)，并且程控电流按从所选择像素行(3)中的晶体管11a到源极驱动器电路14的方向流过源极信号线18。通过这个操作，把正规的图像数据保持在像素行(1)中。
在下一个1H之后，栅极信号线17a(2)变成不被选择，并且把导通电压(Vgl)施加于栅极信号线17b。同时，选择栅极信号线17a(4)(Vgl电压)，并且程控电流按从所选择像素行(4)中的晶体管11a到源极驱动器电路14的方向流过源极信号线18。通过这个操作，把正规的图像数据保持在像素行(2)中。通过上述操作，通过使像素行一个一个地偏移来进行扫描而刷新整个屏幕(当然，可以同时偏移两个或多个像素行。例如，在伪隔行驱动的情况中，将一次偏移两个像素行。还有，从图像显示的观点来说，可以把相同图像写入两个或多个像素行)。
在如图16的情况中，对于图24中的驱动方法，由于用五倍大的电流(电压)对每个像素进行程控，所以理想地，EL元件15的辐射亮度为五倍高。因此，显示区域53的亮度为预定值的五倍。为了使这个亮度与预定亮度均衡，可以把包括写入像素行51的、以及是显示屏幕50的1/5的一个区域转成不—显示区域52。
如在图27中所示，从屏幕50的上侧到下侧顺序选择两个写入像素行51(51a和51b)(还参见图26。在图26中选择像素16a和16b)。然而，在屏幕的下部，虽然存在写入像素行51a，但是不存在51b。即，只有一个像素行要选择。因此，施加于源极信号线18的电流全部写入写入像素行51a。因此，把比通常电流两倍大的电流写入了像素行51a。
为了应对这个问题，本发明在屏幕50的下部形成(放置)假像素行271，如在图27(b)中所示。因此，在选择屏幕50下部处的像素行之后，选择屏幕50的最后一次像素行以及假像素行271。因此，使规定的电流写入到图27(b)中的的写入像素行。
顺便说说，虽然所说明的假像素行271是邻近显示屏幕50的上部终端或下部终端的，但是这不是限制。可以在离开显示屏幕50的位置处形成它。此外，假像素行271不需要包括图1中示出的那些开关晶体管11d或EL元件15。这减少了假像素行271的大小。
图28示出图27(b)中示出的状态如何发生的一种机制。可以从图28看到，在选择屏幕50下部的像素16c之后，选择屏幕50的最后一个像素行(假像素行)271。把假像素行271放置在屏幕50外面。即，假像素行(假像素)271不发光、不被照射或即使被照射也是隐藏的。例如，消除像素电极105和晶体管11之间的接触孔，在假像素行271上不形成EL薄膜等。还有，可以在假像素行271的像素电极105上形成绝缘薄膜。
虽然已经参考图27指出在屏幕50的下部提供(形成或放置)假像素(行)271，但是这不是限制。例如，如图29(a)所示，当对屏幕进行从下部到上部扫描时(反向扫描)，还应该在屏幕50的上部形成假像素行271，如在图29(b)中所示。即，在屏幕50的上部和下部两处形成(放置)假像素行271。这个配置还适合于屏幕的反向扫描。在上述例子中同时选择两个像素行。
本发明不限于此。例如，可以同时选择五个像素行(见图23)。当同时选择五个像素行时，应该形成四个假像素行271。即，假像素行271的数量等于同时选择的像素行的数量减去一。然而，这只有当所选择的像素行是一个一个偏移时才是真实的。当一次偏移两个或多个像素行时，应该形成(M-1)×L个假像素行，其中M是所选择的像素数量，而L是一次偏移的像素行的数量。
根据本发明的假像素行配置或假像素行驱动使用一个或多个假像素行。当然，最好使用假像素行驱动和N倍脉冲驱动的组合。
在一次选择两个或多个假像素行的驱动方法中，同时选择的像素行的数量越大，吸收晶体管11a的特性的变化变得越困难。然而，程控到一个像素的电流随同时选择的像素行数量M的减少而增加，导致大电流流过EL元件15，这又会使EL元件15有降低质量的倾向。
图30示出如何解决这个问题。图30后面的基本思路是使用如参考图22和29所述的、在1/2H(水平扫描周期的1/2)期间同时选择多个像素行的一种方法，以及使用如参考图5和13所述的、在以后的1/2H(水平扫描周期的1/2)中选一个像素行的一种方法。这种组合使之有可能吸收晶体管11a特性的变化，并且得到高速和一致的表面。顺便说说，虽然为了便于理解而使用1/2H的周期，但是这不是限制。第一周期可以是1/4H，而第二周期可以是3/4H。
参考图30，为了便于理解，假定在第一周期中同时选择五个像素行，并且在第二周期中选择一个像素行。首先，如在图30(a1)中所示，在第一周期(第一1/2H)中，同时选择五个像素行。已经参考图22描述了这个操作，因此将省略其说明。作为例子，假定流过源极信号线18的电流为预定值的25倍。因此，对在像素16(在图1中的像素配置中)中的晶体管11a用五倍大的电流(25/5像素行＝5)进行程控。由于电流为25倍大，所以在极短的周期中对源极信号线18等上产生的寄生电容进行充电和放电。因此，在短的时段中，源极信号线18的电位达到目标电位，对每个像素16的电容器19的端电压进行程控，使之通过25倍大的电流。在第一1/2H(水平扫描周期的1/2)中施加25倍大的电流。
自然，由于把相同的图像数据写入五个写入像素行，所以使五个写入像素行中的晶体管11d截止，以便不显示图像。因此，显示情况如图30(a2)所示。
在下一个1/2H周期中，选择一个像素进行电流(电压)程控。情况如在图30(b1)中所示。执行电流(电压)程控。为的是使五倍大的电流通过写入像素行51a，如第一周期中那样。通过减少程控电容器19的端电压的变化，图30(a1)和图30(b1)中通过相等电流以更快地达到目标电流。
具体说，在图30(a1)中，使电流流过多个像素，快速达到接近目标值。在这第一阶段中，由于对多个晶体管11a进行程控，所以晶体管中的的变化导致相对于目标值的误差。在第二阶段中，只选择将写入和保存数据的一个像素行，并且通过使电流值从接近目标值改变到预定目标值而执行全部程控。
顺便说说，按与图13等中的例子相同的方式执行从屏幕上部到下部的不—发光区域52的扫描以及从屏幕上部到下部的写入像素行51a的扫描，因此将省略其说明。
图31示出用来执行图30中示出的驱动方法的驱动波形。从图31可以看到，1H(一个水平扫描周期)包括两个相位。使用ISEL信号在两个相位之间切换。在图31中示出ISEL信号。
首先，将描述ISEL信号。执行图30中示出的操作的驱动器电路14包括电流输出电路A以及电流输出电路B。电流输出电路的每一个包括把8-位色彩层次数据的数字形式转换成模拟形式的D/A电路、运算放大器等。在图30的例子中，配置电流输出电路A使之输出25倍大的电流。另一方面，配置电流输出电路B使之输出5倍大的电流。在电流输出部分中形成(放置)的开关电路通过ISEL信号控制电流输出电路A以及电流输出电路B的输出，并将其施加于源极信号线18。把这两个电流输出电路放置在每根源极信号线18上。
当ISEL信号处于低电平时，选择输出25倍大的电流的电流输出电路A，并且源极驱动器IC 14吸收来自源极信号线18的电流(更精确地说，通过在源极驱动器IC 14中形成的电流输出电路A吸收电流)。可以使用多个电阻器和模拟开关方便地调节电流输出电路的电流的倍率(诸如×25或×5)。
如在图30中所示，当写入像素行是第一像素行(见图31中的1H列)时，选择栅极信号线17a(1)、(2)、(3)、(4)和(5)(在图1所示配置的情况中)。即，像素行(1)、(2)、(3)、(4)和(5)中的开关晶体管11b和晶体管11c是导通的。此外，由于ISEL信号处于低电平，所以选择输出25倍大的电流的电流输出电路A，并且连接到源极信号线18。还有，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17b。因此，像素行(1)、(2)、(3)、(4)和(5)中的开关晶体管11d是截止的，电流不流过对应像素行中的EL元件15。即，EL元件15处于不—发光模式52。
理想地，在五个像素行中的晶体管11a的每一个把Iw×2的电流传送到源极信号线18。然后，用五倍大的电流对每个像素16的电容器19进行程控。为了便于理解，这里假定各晶体管具有相同的特性(Vt和S值)。
由于同时选择五个像素行(K＝5)，所以五个驱动器晶体管11a工作。即，25/5＝5倍大的电流流过每个像素的晶体管11a。五个晶体管11a的总程控电流流过源极信号线18。例如，如果通过传统驱动方法写到写入像素行51a的电流是Iw，则Iw×25的电流流过源极信号线18。比写入像素行(1)较晚写入图像数据的写入像素行51b是用于增加传送到源极信号线18的电流量的辅助像素行。然而，不存在问题，因为较晚时候才把正规图像数据写到写入像素行51b。
因此，在1H时段期间像素行51b提供与像素行51a相同的显示。因此，至少写入像素行51a和选择来增加电流的写入像素行51b是处于不—显示模式52。
在下一个1/2H周期中(水平扫描周期的1/2)，只选择写入像素行51a。即，只选择第一像素行51a。可以从图31看到，导通电压(Vgl)只施加于栅极信号线17a(1)，而截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17a(2)、(3)、(4)和(5)。因此，像素行(1)中的晶体管11a是工作的(把电流提供给源极信号线18)，但是在像素行(2)、(3)、(4)和(5)中的开关晶体管11b和晶体管11c是截止的。即，没有选择它们。
此外，由于ISEL是高电平，所以选择输出5倍大的电流的电流输出电路B，并且连接到源极信号线18。还有，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17b，栅极信号线17b处于与第一1/2H期间相同的状态。因此，在像素行(1)、(2)、(3)、(4)和(5)中的开关晶体管11d是截止的，并且电流不流过对应像素行中的EL元件15。即，EL元件15处于不—发光模式52。
因此，像素行(1)中的每个晶体管11a把Iw×5的电流传送到源极信号线18。然后，用5倍大的电流对像素行(1)中的电容器19进行程控。
在下一个水平扫描周期中，偏移一个写入像素行。即，像素行(2)变成当前写入像素行。在第一1/2H周期期间，当写入像素行是第二像素行时，选择栅极信号线17a(2)、(3)、(4)和(5)和(6)。即，像素行(2)、(3)、(4)和(5)和(6)中的开关晶体管11b和晶体管11c是导通的。此外，由于ISEL是低电平，所以选择输出25倍大的电流的电流输出电路A，并且连接到源极信号线18。还有，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17b。
因此，在像素行(2)、(3)、(4)和(5)和(6)中的开关晶体管11d是截止的，并且电流不流过对应像素行中的EL元件15。即，EL元件15处于不—发光模式52。另一方面，由于把Vgl电压施加于像素行(1)的栅极信号线17b(1)，所以晶体管11d是导通的，并且像素行(1)中的EL元件15发光。
由于同时选择五个像素行(K＝5)，所以五个驱动器晶体管11a工作。即，25/5＝5倍大的电流流过每个像素的晶体管11a。五个晶体管11a的总程控电流流过源极信号线18。
在下一个1/2H周期中(水平扫描周期的1/2)，只选择写入像素行51a。即，只选择第(2)像素行。可以从图31看到，导通电压(Vgl)只施加于栅极信号线17a(2)，而截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17a(3)、(4)(5)和(6)。
因此，像素行(1)和(2)中的晶体管11a是工作的(像素行(1)把电流提供给EL元件15，而像素行(2)把电流提供给源极信号线18)，但是在像素行(3)、(4)、(5)和(6)中的开关晶体管11b和晶体管11c是截止的。即，没有选择它们。
此外，由于ISEL是高电平，所以选择输出5倍大的电流的电流输出电路B，并且把电流输出电路B连接到源极信号线18。还有，把截止电压(Vgh)施加于栅极信号线17b，栅极信号线17b处于与第一1/2H期间相同的状态。因此，在像素行(2)、(3)、(4)、(5)和(6)中的开关晶体管11d是截止的，并且电流不流过对应像素行中的EL元件15。即，EL元件15处于不—发光模式52。
因此，像素行(1)中的每个晶体管11a把Iw×5的电流传送到源极信号线18。然后，用5倍大的电流对每个像素行(1)中的电容器19进行程控。顺序执行上述操作就画出了整个屏幕。
参考图30描述的驱动方法在第一周期中选择G个像素行(G是2或更大)，并且进行如此的程控，使N倍大的电流流过每个像素行。在第二周期中，驱动方法选择B个像素行(B小于G，但是不小于1)，并且进行如此的程控，使N倍大的电流流过像素。
还可用另一个方案。该方案在第一周期中选择G个像素行(G是2或更大)，并且进行如此的程控，使在所有像素行中的总电流为N倍大的电流。在第二周期中，这个方案选择B个像素行(B小于G，但是不小于1)，并且进行如此的程控，使在所选择的像素行中的总电流(如果选择一个像素行，则为一个像素行中的电流)为N倍大的电流。例如，在图30(a1)中，同时选择五个像素行，而使两倍大的电流流过每个像素中的晶体管11a。因此，5×2＝10倍大的电流流过源极信号线18。在图30(b1)中的第二周期中，选择一个像素行。在这个像素中的晶体管11a流过10倍大的电流。
顺便说说，虽然在图31中的1/2H的周期中同时选择多个像素行，并且在图31中的1/2H的周期中选择单个像素行，但是这并不是限制。可以在1/4H的周期中同时选择多个像素行，并且在3/4H的周期中选择单个像素行。还有，同时选择多个像素行的周期和选择单个像素行的周期的总和不限于1H。例如，总周期可以是2H或1.5H。
在图30中，还有可能在第一1/2H中同时选择五个像素行之后在第二时段中同时选择两个像素行。这也可以得到实际上可接受的图像显示。
在图30中，在两个阶段中选择像素行——在第一1/2H中同时选择五个像素行以及在第二1/2H中选择单个像素行，但是这不是限制。例如，还有可能在第一阶段中同时选择五个像素行，在第二阶段中选择五个像素行中的两个，以及最终在第三阶段中选择一个像素行。简短地说，可以在两个或多个阶段中把图像数据写入像素行。
在上述例子中，像素行是一个一个地选择的，并且用电流进行程控。然而，本发明不限于此。还有可能使用根据图像数据的两种方法的组合一个一个地选择像素行和用电流对其进行程控的方法以及一次选择两个或多个像素行和用电流对它们进行程控的方法。
现在，下面将描述根据本发明的隔行驱动。图133示出根据执行隔行驱动的本发明的显示板的一种配置。在图133中，把奇数像素行的栅极信号线17a连接到栅极驱动器电路12a1。把偶数像素行的栅极信号线17a连接到栅极驱动器电路12a2。另一方面，把奇数像素行的栅极信号线17b连接到栅极驱动器电路12b1。把偶数像素行的栅极信号线17b连接到栅极驱动器电路12b2。
因此，通过操作(控制)栅极驱动器电路12a1，顺序再写入奇数像素行中的图像数据。在这些奇数像素行中，通过栅极驱动器电路12b1的操作(控制)来控制EL元件的发光和不发光。还有，通过栅极驱动器电路12a2的操作(控制)，顺序再写入偶数像素行中的图像数据，通过栅极驱动器电路12b2的操作(控制)来控制EL元件的发光和不发光。
图134(a)示出显示板的第一场中的操作状态。图134(b)示出显示板的第二场中的操作状态。顺便说说，为了便于理解，假定一个帧包括两个场。在图134中，标出栅极驱动器电路12的斜的阴影表示栅极驱动器电路12没有参与数据扫描操作。具体说，在图134(a)的第一场中，栅极驱动器电路12a1正在进行程控电流的写入控制的操作，而栅极驱动器电路12b2正在进行EL元件15的发光控制的操作。在图134(b)中的第二场中，栅极驱动器电路12a2正在进行程控电流的写入控制的操作，而栅极驱动器电路12b1正在进行EL元件15的发光控制的操作。在该帧中重复上述操作。
图135示出第一场中的图像显示状态。图135(a)说明写入像素行(用电流(电压)进行程控的奇数像素行的位置)。顺序偏移写入像素行的位置图135(a1)→(a2)→(a3)。在第一场中，顺序再写入奇数像素行(保持偶数像素行中的图像数据)。图135(b)说明奇数像素行的显示状态。顺便说说，图135(b)只说明奇数像素行。在图135(c)中说明偶数像素行。可以从图135(b)看到，在奇数像素行中的像素的EL元件15是不发光的。另一方面，如在图135(c)中所示，在显示区域53和不—显示区域52两者中，均对偶数像素行进行扫描。(N倍脉冲驱动)。
图136示出第二场中的图像显示状态。图136(a)说明写入像素行(用电流(电压)进行程控的奇数像素行的位置)。顺序偏移写入像素行的位置图136(a1)→(a2)→(a3)。在第二场中，顺序再写入偶数像素行(保持奇数像素行中的图像数据)。图136(b)说明奇数像素行的显示状态。顺便说说，图136(b)只说明奇数像素行。在图136(c)中说明偶数像素行。可以从图136(b)看到，在偶数像素行中的像素的EL元件15是不发光的。另一方面，如在图136(c)中所示，在显示区域53和不—显示区域52两者中，均对奇数像素行进行扫描。(N倍脉冲驱动)。
这样，可以容易地实施EL显示板上的隔行驱动。还有，N倍脉冲驱动消除写入电流和模糊的移动图像的缺点。此外，可以容易地控制电流(电压)程控以及EL元件15的发光，并且可以容易地实施电路。
顺便说说，根据本发明的驱动方法不限于图135和图136中示出的那些。例如，还可用图137中示出的驱动方法。在图135和136中，进行程控的奇数像素行或偶数像素行属于不—显示区域52(不发光或黑色显示)，在图137中的例子包括使控制EL元件15的发光的栅极驱动器电路12b1和12b2同步。然而，不用说，用电流(电压)进行程控的写入像素行51属于不—显示区域(在图38中的电流—镜像像素配置的情况中是不需要这个的)。在图137中，由于对奇数像素行和偶数像素行的发光控制是公用的，所以不需要提供两个栅极驱动器电路12b1和12b2。单独的栅极驱动器电路12b就可以执行发光控制。
图137中的驱动方法对于奇数像素行和偶数像素行两者都使用发光控制。然而，本发明不限于此。图138示出一个例子，在该例子中，奇数像素行和偶数像素行之间的发光控制改变。在图138中，奇数像素行的发光模式(显示区域53和不—显示区域52)和偶数像素行的发光模式具有相反的图案。因此，显示区域53和不—显示区域52具有相同的大小。然而，这不是限制。
还有，在图136和135中，不是严格地要求奇数像素行或偶数像素行中的所有像素行都应该不发光。
在上述例子中，驱动方法用电流(电压)一次对一个像素行进行程控。然而，根据本发明的驱动方法不限于此。不用说，可以用电流(电压)同时对两个像素行进行程控，如在图139中所示(还参看图27和它的说明)。图139(a)示出关于奇数场的一个例子，而图139(b)示出关于偶数场的一个例子。在奇数场中，顺序选择两个像素行(1，2)、(3，4)、(5，6)、(7，8)、(9，10)、(11，12)，...，(n，n+1)的组合，并且用电流进行程控(其中n是不小于1的整数)。在偶数场中，顺序选择两个像素行(2，3)、(4，5)、(6，7)、(8，9)、(10，11)、(12，13)，...，(n+1，n+2)的组合，并且用电流进行程控(其中n是不小于1的整数)。
通过选择每个场中的多个像素行，并且用电流对它们进行程控，有可能增加流过源极信号线18的电流，并因此正确地写入黑色。还有，通过使在奇数场和偶数场中选择的像素行的组合至少偏移一个像素行，有可能增加图像的分辨率。
虽然在图139的例子中，在每个场中选择两个像素行，但是这不是限制，可以选择三个像素行。既然是这样，可以使在奇数场和偶数场两者中选择的三个像素行偏移一个像素行或两个像素行。还有，在每个场中可以选择四个或更多的像素行。此外，如在图125到132中所示，一个帧可以包括三个或更多的场。
还有，虽然在图139的例子中，同时选择两个像素行，但是这不是限制。有可能把1H分割成第一1/2H和第二1/2H，并且通过在第一1H的第一1/2H中选择第一像素行，和在第一1H的第二1/2H中选择第二像素行，在第二1H的第一1/2H中选择第三像素行，以及在第二1H的第二1/2H中选择第四像素行，在第三1H的第一1/2H中选择第五像素行，以及在第三1H的第二1/2H中选择第六像素行，依此类推，而执行奇数场中的电流程控。
在偶数场中，可以通过在第一1H的第一1/2H中选择第二像素行，和在第一1H的第二1/2H中选择第三像素行，在第二1H的第一1/2H中选择第四像素行，以及在第二1H的第二1/2H中选择第五像素行，在第三1H的第一1/2H中选择第六像素行，以及在第三1H的第二1/2H中选择第七像素行，依此类推，而执行偶数场中的电流程控。
再有，虽然在上述例子中，在每个场中选择两个像素行，但是这不是限制，可以选择三个像素行。既然是这样，可以使在奇数场和偶数场两者中选择的三个像素行偏移一个像素行或两个像素行。还有，在每个场中可以选择四个像素行。
根据本发明的N倍脉冲驱动方法对于不同像素行的栅极信号线17b使用相同的波形，并且通过按1H的时间间隔偏移像素行而施加电流。使用这种扫描使之有可能对固定到1F/N的EL元件15的发光持续期而按顺序偏移发光像素行。在使用对各像素行的栅极信号线17b相同的波形的同时，这样偏移像素行是容易的。这可通过简单地控制施加于图6中移位寄存器电路61a和61b的数据ST1和ST2来进行。例如，如果当输入ST1处于低电平时把Vgl输出到栅极信号线17b，并且当输入ST1处于高电平时把Vgh输出到栅极信号线17b，则可以把施加于移位寄存器电路61b的ST2设置成低电平达1F/N的时段，并且在其余时段中设置成高电平。然后，可以使用与1H同步的时钟CLK2来偏移输入ST2。
顺便说说，必须按0.5毫秒或更长的时间间隔使EL元件15导通和截止。短的时间间隔将导致由于视觉暂留而引起的不充分的黑色显示，产生模糊的图像，而且使之看来好像已经降低了分辨率。这也代表了数据保持显示的一种显示状态。然而，把EL元件的通/断时间间隔增加到100毫秒将导致闪烁。因此，EL元件的通/断时间间隔必须不短于0.5毫秒和不长于100毫秒。更好的是，通/断时间间隔应该从2毫秒到30毫秒(包括两者)。甚至更好的是，通/断时间间隔应该从3毫秒到20毫秒(包括两者)。
还是如上所述，未经分割的黑色屏幕52得到良好的电影显示，但是更容易看到屏幕的闪烁。因此，希望分割黑色插入成为多个部分。然而，分割太多将导致移动图像变得模糊。分割数应该从1到8(包括两者)。更好的是，应该从1到5(包括两者)。
顺便说说，最好在静止图像和移动图像之间可以改变黑色屏幕的分割数。当N＝4时，黑色屏幕占据75％，而图像显示占据25％。当分割数是1时，垂直地扫描占75％的黑色显示带。当分割数是3时，扫描三个块，其中每个块包括占25％的黑色屏幕以及占25/3百分数的显示屏幕。对于静止图像增加分割数，而对于移动图像减少分割数。可以根据输入图像(移动图象的检测)自动进行切换或通过用户的人工切换。另一方面，可以根据诸如显示设备上的视频之类的输入内容而进行切换。
例如，对于墙纸显示或手机上的输入屏幕，分割数应该为10或更多(在极端的情况中，每1H可以接通和断开显示)。当按NTSC格式显示移动图像时，分割数应该从1到5(包括两者)。最好，可以在三个或更多级数中切换分割数；例如，0、2、4、8分割。
最好，当整个屏幕的面积取1时，黑色屏幕对整个显示屏幕的比值应该从0.2到0.9(根据N从1.2到9)，包括两者。更好的是，比值应该从0.25到0.6(根据N从1.25到6)，包括两者。如果比值是0.20或更小，则电影图像没有更多的改进。当比值是0.9或更多时，显示部分变成亮的，并且它的垂直移动变成倾向于可在视觉上辨别。
还有，最好，每秒的帧数从10到100(10Hz到100Hz)，包括两者。更好的是，从12到65(12Hz到65Hz)，包括两者。当帧数较少时，屏幕的闪烁变成较显著，而太大的帧数使从源极驱动器电路14等的写入变得困难，导致分辨率变差。
不用说，还把上述项目施加于用于图38等中的电流程控的像素配置以及施加于用于图43、51、54等中的电压程控的像素配置。这可以通过图38中的晶体管11d、图43中的晶体管11d、以及图115中的晶体管11e的通/断控制来实现。这样，通过接通和断开把电流传送到EL元件15的导线，可以容易地实施根据本发明的N倍脉冲驱动。
还有，可以把栅极信号线17b设置成Vgl达1F/N的时段，1F/N的时间周可以是1F(不限于1F。任何单位时间都是可行的。)时段期间的任何时间。这是因为通过使EL元件15截止达一个单位时间中的预定时段可得到预定的亮度。然而，最好把栅极信号线17b设置成Vgl，并且在电流程控周期(1H)之后使EL元件15立即发光。这将减少图1中电容器19的保持特性的效应。
还有，最好把屏幕分割数配置成可变的。例如，当用户按下亮度调节开关或旋转亮度调节旋钮时，K的值可以响应而变化。另一方面，可以根据要显示的图像或数据而人工地或自动地改变K的值。
这样，可以容易地实施改变K的值(图像显示部分53的分割数)的机制。这可以通过简单地使改变ST(当在1F期间设置ST为低电平时)的时间可调节或可变而达到。
顺便说说，虽然已经参考图16等指出把栅极信号线17b设置成Vgl期间的时段(1F/N)分割成多个部分(K部分)，并且使栅极信号线17b设置成Vgl期间的时段1F/(K·N)重复K次，但是这不是限制。1F/(K·N)的时段可以重复L(L≠K)次。换言之，本发明通过控制电流流过EL元件15的时段(时间)而显示了显示屏幕50。因此，在本发明的技术思想中包括使1F/(K·N)时段重复L(L≠K)次的思想。还有，改变L的值，可以通过数字方式来改变显示屏幕50的亮度。例如，在L＝2和L＝3之间有50％的亮度(对比度)变化。还可以把这里描述的控制应用于本发明的其它例子(当然适用于这里下面所描述的例子)。这些也包括在根据本发明的N倍脉冲驱动中。
上述例子包括放置(形成)在EL元件15以及驱动器晶体管11a之间作为开关元件的晶体管11d，并且通过控制晶体管11d使屏幕50导通和截止。这种驱动方法消除了电流程控期间黑色显示情况中的写入电流的缺点，从而得到适当的分辨率或黑色显示。即，在电流程控中，重要的是得到适当的黑色显示。接着描述的驱动方法通过使驱动器晶体管11a复位而得到黑色显示。下面将参考图32描述这个例子。
图32中的像素配置基本上与图1中示出的配置相同。对于图32的像素配置，经程控的电流Iw流过EL元件15，使EL元件15发光。经过程控，驱动器晶体管11a保持通过电流的能力。图32中示出的驱动系统使用这个通过电流的能力来使晶体管11a复位(截止)，在下文中，将把这个驱动系统称为复位驱动。
为了使用图1中示出的像素配置来实施复位驱动，晶体管11b和11c必须能够相互独立地导通和截止。具体说，如在图32中所示，需要能够独立地控制用于晶体管11b的通/断控制的栅极信号线17a(栅极信号线WR)以及用于晶体管11c的通/断控制的栅极信号线17c(栅极信号线EL)。可以使用图6中说明的两个独立的移位寄存器61来控制栅极信号线17a和17c。
最好，在驱动晶体管11b的栅极信号线17a和驱动晶体管11d的栅极信号线17b之间可以改变驱动电压(当使用图1中的像素配置时)。栅极信号线17a的幅度值(导通电压和截止电压之间的差值)应该小于栅极信号线17b的幅度值。
栅极信号线17的过大的幅度值将增加栅极信号线17和像素16之间的贯穿电压，导致不足够的黑色电平。当源极信号线18的电位没有施加于(或施加于(在选择期间))像素16时，可以通过控制时间来控制栅极信号线17a的幅度。由于源极信号线18的电位改变是较小的，所以栅极信号线17a的幅度值可以很小。
另一方面，使用栅极信号线17b进行EL的通/断控制。因此，它的幅度值变成很大。对此，改变移位寄存器电路61a和61b之间的输出电压。如果用P-沟道晶体管构成像素，则对于移位寄存器电路61a和61b使用近似相等的Vgh(截止电压)，同时使移位寄存器电路61a的Vgl(导通电压)低于移位寄存器电路61b的Vgl(导通电压)。
下面将参考图33描述复位驱动。图33是说明复位驱动的原理的视图。首先，如图33(a)中所述，晶体管11c和11d是截止的，而晶体管11b是导通的。结果，使驱动器晶体管11a的漏极(D)端和栅极(G)端短路，允许电流Ib流动。一般，晶体管11a已经在以前的场(帧)中用电流进行程控。处于晶体管11d是截止的和晶体管11b是导通的这个状态，驱动电流Ib通过晶体管11a的栅极(G)端流动。因此，晶体管11a的栅极(G)端和漏极(D)端具有相同的电位，复位晶体管11a(到无电流流动的一个状态)。
顺便说说，在图33(a)中的操作之前，最好使晶体管11b和11c截止，使晶体管11d导通，使电流流过驱动器晶体管11a。最好，在最短的时间中完成这个操作。否则，恐怕电流将流过EL元件15使EL元件15发光，从而降低显示对比度。最好，这里的操作时间从1H(一个水平扫描周期)的0.1％到10％(包括两者)。更好的是，从0.2％到2％或从0.2微秒到5微秒(包括两者)。还有，可以一次对屏幕的所有像素16执行这个操作(在图33(a)的操作之前要执行的操作)。这个操作将降低驱动器晶体管11a的漏极(D)端电压，使它能够按图33(a)示出的状态平滑地流过电流Ib。顺便说说，还可以把上述项目应用于根据本发明的其它复位驱动。
当图33(a)的操作时间变成较长时，倾向于有较大的Ib电流流过，减少了电容器19的端电压。因此，应该固定图33(a)的操作时间。已经通过实验和分析示出，图33(a)的操作时间最好是从1H到5H(包括两者)。
最好，这个时段应该随R、G和B像素而改变。这是因为不同颜色的EL材料是不同的，并且不同EL材料之间发生上升电压的变化。应该对应R、G和B像素分别规定适合于EL材料的最优时段。虽然已经指出时段应该从1H到5H(包括两者)，但是在本例子中，不用说，在主要考虑黑色插入(黑色屏幕的写入)的驱动系统情况中，时段可以为5H或更长。顺便说说，时段越长，像素的黑色显示情况越佳。
在图33(a)的状态之后的1H到5H的时段期间发生图33(b)中示出的状态。图33(b)示出一个状态，在该状态中，晶体管11c和11b是导通的，而晶体管11d是截止的。这是正在进行电流程控的一个状态，如上所述。具体说，从源极驱动器电路14输出(或吸收)程控电流Iw，并且流过驱动器晶体管11a。设置驱动器晶体管11a的栅极(G)端的电位，以使程控电流Iw流动(在电容器19中保持该设置电位)。
如果程控电流Iw是0安培，则使晶体管11a保持不流过电流的、在图33(a)中的状态中，因此得到适当的黑色显示。还有，当执行图33(b)中的白色显示的电流程控时，即使像素中的驱动器晶体管的特性有变化，也从完全黑色显示的偏离电压开始电流程控。因此，根据色彩层次达到目标电流值所需要的时间变成一致。这消除了由于晶体管11a的特性变化引起的色彩层次误差，使之有可能得到适当的图像显示。
在图33(b)中程控之后，顺序使晶体管11b和11c截止和使晶体管11d导通，以把程控电流Iw(＝Ie)从驱动器晶体管11a传送到EL元件15，从而使EL元件15发光。已经参考图1描述了图33(c)中示出的内容，因此省略其详细说明。
参考图33描述的驱动系统(复位驱动)包括第一操作，该第一操作从EL元件15断开驱动器晶体管11a(以使没有电流流过)以及使驱动器晶体管的漏极(D)端和栅极(G)端之间(或源极(S)端和栅极(G)端之间，或一般来说，在包括驱动器晶体管的栅极(G)端的两个端之间)短路；以及第二操作，该操作在第一操作之后用电流(电压)对驱动器晶体管进行程控。在第一操作之后执行至少第二操作。顺便说说，对于复位驱动，必须能够独立控制晶体管11b和11c，如在图32中所示。
在图像显示模式中(如果可以观察到时间变化)，使要用电流进行程控的像素行(黑色显示模式)复位，并且在1H(也是在黑色显示模式中，因为晶体管11d是截止的)之后用电流进行程控。接着，把电流提供给EL元件15，并且像素行按预定亮度发光(按经程控的电流)。即，黑色显示的像素行从屏幕的上部移动到下部，并且它看来好象在像素行通过的位置处再写入图像。
顺便说说，虽然已经指出在复位之后的1H执行电流程控，但是这个时段可以是5H或更短。这是因为完成图33(a)中的复位要费相当长的时间。如果这个时段是5H，则将用黑色来显示五个像素行(包括经过电流程控的像素行为六个像素行)。
还有，一次复位的像素行的数量不限于一，一次可以使两个或多个像素行复位。还有可能通过重叠像素行中的某一些而一次复位和扫描两个或多个像素行。例如，如果一次复位四个像素行，则在第一水平扫描周期(一个单元)中使像素行(1)、(2)、(3)和(4)复位，并且在第二水平扫描周期中使像素行(3)、(4)、(5)和(6)复位，在第三水平扫描周期中使像素行(5)、(6)、(7)和(8)复位，在第四水平扫描周期中使像素行(7)、(8)、(9)和(10)复位。顺便说说，图33(b)和33(c)中的驱动操作自然与图33(a)中的驱动操作同步地执行。
不用说，可以在同时使屏幕上的所有像素复位之后或扫描期间执行在图33(b)和33(c)中的驱动操作。还有，不用说，可以按隔行驱动模式(按一个或多个像素行的时间间隔进行扫描)来复位像素行(按一个或多个像素行的时间间隔)。还有，可以随机地复位像素行。根据本发明的复位驱动包括操作像素行(即，控制屏幕的垂直方向)。然而，复位驱动的概念不限于控制对像素行的方向的方向。例如，不用说，可以在像素列的方向上执行复位驱动。
顺便说说，如果与根据本发明的N倍脉冲驱动结合或与隔行驱动结合，则图33中的复位驱动可以得到更好的图像显示。具体说，图22中的配置可以容易地实施间歇N/K倍脉冲驱动(这个驱动方法在屏幕上提供两个或多个发光区域，并且可以通过控制栅极信号线17b简便地使晶体管11d导通和截止而实施这已经在早先描述过)，因此，可以得到无闪烁的、适当的图像显示。
不用说，与下面描述的预充电驱动等组合，可以得到更优良的图像显示。因此，不用说，可以与根据本发明的其它例子组合来执行复位驱动。
图34是执行复位驱动的显示设备的方框图。栅极驱动器电路12a控制图32中的栅极信号线17a和栅极信号线17b。通过把通/断电压施加于栅极信号线17a，使晶体管11b导通和截止。还有，通过把通/断电压施加于栅极信号线17b，使晶体管11d导通和截止。栅极驱动器电路12b控制图32中的栅极信号线17c。通过把通/断电压施加于栅极信号线17c，使晶体管11c导通和截止。
因此，栅极驱动器电路12a控制栅极信号线17a，而栅极驱动器电路12b控制栅极信号线17c。这使之有可能自由地规定使晶体管11b导通和复位驱动器晶体管11a的时间以及使晶体管11c导通和用电流对驱动器晶体管11a进行程控的时间。配置的其它部件与早先描述的那些相似或相同，因此省略其说明。
图35是复位驱动的定时图。在把导通电压施加于栅极信号线17a使晶体管11b导通和复位驱动器晶体管11a时，把截止电压施加于栅极信号线17b以保持晶体管11d截止。这建立了图32(a)中示出的状态。在这个时段期间，电流Ib流过。
虽然在图35中示出的定时图中复位时间是2H(当把导通电压施加于栅极信号线17a和使晶体管11b导通时)，但是这不是限制。复位时间可以长于2H。如果可以极快地执行复位，则复位时间可以短于1H。
可以使用在栅极驱动器电路12中输入的DATA(ST)脉冲时段容易地改变复位时段的持续期。例如，如果把在ST终端中输入的DATA设置成高电平达2H的时段，则对于每根栅极信号线17a输出的复位时段是2H。相似地，如果把在ST终端中输入的DATA设置成高电平达5H的时段，则对于每根栅极信号线17a输出的复位时段是5H。
在1H的复位时段之后，把导通电压施加于像素行(1)的栅极信号线17c(1)。当晶体管11c导通时，通过晶体管11c把施加于源极信号线18的程控电流Iw写入驱动器晶体管11a。
在电流程控之后，把截止电压施加于像素行(1)的栅极信号线17c，使晶体管11c截止，并且使像素行与源极信号线断开。同时，还把截止电压施加于栅极信号线17a，并且使驱动器晶体管11a退出复位模式(顺便说说，使用术语“电流—程控模式”来称呼这个时段要比使用术语“复位模式”更恰当)。另一方面，把导通电压施加于栅极信号线17b，使晶体管11d导通，并且使程控进入到驱动器晶体管11a的电流流过EL元件15。把关于像素行(1)的描述相似地应用于像素行(2)以及后继的像素行。还有，从图35可以明白它们的操作。因此将省略(2)和后继像素行的说明。
在图35中，复位周期一直为1H。图36示出一个例子，在该例子中，复位周期是5H。可以使用在栅极驱动器电路12中输入的DATA(ST)脉冲时段容易地改变复位周期的持续期。图36示出一个例子，在该例子中，把在栅极驱动器电路12a的ST1端中输入的DATA设置成高电平达5H的时段，而每根栅极信号线17a输出的复位周期是5H。复位周期越长，复位就执行得越完整，导致恰当的黑色显示。然而，相应地降低了显示亮度。
在图36中，复位周期一直为5H。此外，继续复位模式。然而，复位模式不必定需要继续。例如，可以每1H使从每根栅极信号线17a输出的信号导通和截止。通过操作在移位寄存器的输出级上形成的启用电路(未示出)或控制在栅极驱动器电路12中输入的DATA(ST)脉冲，可以容易地得到这种通/断操作。
在图34中示出的电路配置中，栅极驱动器电路12a需要至少两个移位寄存器电路(一个用于栅极信号线17a，另一个用于栅极信号线17b)。这提出了增加栅极驱动器电路12a的电路规模的问题。图37示出一个例子，在该例子中，栅极驱动器电路12a只有一个移位寄存器。在图35中示出图37的电路的操作产生的输出信号的定时图。注意，在图35和37中通过不同的符号来表示从栅极驱动器电路12a和12b出来的栅极信号线17。
从图37中包括一个或门电路371这样的事实可以看到，每根栅极信号线17a的输出与从前级到移位寄存器电路61a的输出相或。即，栅极信号线17a输出导通电压达2H的时段。另一方面，栅极信号线17c照原来样子输出移位寄存器电路61a的输出。因此，施加导通电压达1H的时段。
例如，如果移位寄存器电路61a第二次输出高电平信号，则使导通电压输出到像素16(1)的栅极信号线17c，它现在正处于用电流(电压)进行程控的一个状态。同时，还把导通电压输出到像素16(2)的栅极信号线17a，使像素16(2)的晶体管11b导通，并且使像素16(2)的驱动器晶体管11a复位。
相似地，如果移位寄存器电路61a第三次输出高电平信号，则使导通电压输出到像素16(2)的栅极信号线17c，它现在正处于用电流(电压)进行程控的一个状态。同时，还把导通电压输出到像素16(3)的栅极信号线17a，使像素16(3)的晶体管11b导通，并且使像素16(3)的驱动器晶体管11a复位。因此栅极信号线17a输出导通电压达2H的时段，并且栅极信号线17c接收导通电压达1H的时段。
在程控模式中，由于晶体管11b和11c同时导通(图33(b))，所以如果在转变到非程控模式期间(图33(c))，晶体管11c在晶体管11b之前截止，则发生图33(b)中的复位模式。为了防止这种情况，晶体管11c必须在晶体管11b之后截止。为此，需要把导通电压在栅极信号线17c之前施加于栅极信号线17a。
上述例子考虑图32中的像素配置(基本上，在图1中)。然而，本发明不限于此。例如，还可以应用于电流—镜像像素配置，诸如在图38中示出的一种。顺便说说，在图38中，通过使晶体管11e导通和截止，可以实施图13、15等中说明的N倍脉冲驱动。图39是说明图，说明使用图38中的电流—镜像像素配置的一个例子。下面将参考图39来描述电流—镜像像素配置中的复位驱动。
如在图39(a)中所示，使晶体管11c和11e截止，并使晶体管11d导通。然后，使电流—程控晶体管11a的漏极(D)端和栅极(G)端短路，使电流Ib在它们之间流动，如在图中所示。一般，已经在以前的场(帧)中用电流对晶体管11b进行程控，并且有通过电流的能力(这是自然的，因为把栅极电位保持在电容器19中达1F的时段，并且显示图像。然而，在完全黑色显示期间电流没有流动)。在晶体管11e截止和晶体管11d导通的这个状态中，驱动电流Ib流过晶体管11a的栅极(G)端(栅极(G)端和漏极(D)端是短路的)。因此，晶体管11a的栅极(G)端和漏极(D)端具有相同的电位，使晶体管11a复位(到无电流流过的一个状态)。由于驱动器晶体管11b与电流—程控晶体管11a共享公共栅极(G)端，所以还使晶体管11b复位。
晶体管11a和11b的复位模式(在该模式中没有电流流过)等效于一种状态，在该状态中，把偏移电压保持在参考图51等描述的电压偏移清除模式中。即，在图39(a)的状态中，在电容器19的两端之间保持偏移电压(偏移电压是电流开始流动的一个开始电压当施加等于或大于开始电压的一个电压时，电流流过晶体管11)。偏移电压随晶体管11a和11b的特性而变化。因此，在图39(a)中，把晶体管11a和11b没有电流流过的一个状态保持在每个像素的电容器19中(接近零的黑色显示电流流过晶体管11a和11b，即，已经使它们复位到电流开始流动的一个开始电压)。
在图39(a)中，当复位周期变得较长时，倾向于有较大的Ib电流流过，减少了电容器19的端电压，如同图33(a)的情况。因此，应该固定图39(a)的操作时间。已经通过实验和分析示出，图39(a)的操作时间最好是从1H到10H(十个水平扫描周期)，包括两者。更好的是，应该从1H到5H或从20微秒到2毫秒(包括两者)。这还应用于图33中的驱动系统。
如在图33(a)的情况中，如果图39(a)中的复位模式是与图39(b)中的电流—程控模式同步的，则没有问题，因为从图39(a)中的复位模式到图39(b)中的电流—程控模式的时段是固定的(常数)。即，最好应该使从图33(a)或图39(a)中的复位模式到图33(b)或图39(b)中的电流—程控模式的时段为从1H到10H(十个水平扫描周期)，包括两者。更好的是，应该从1H到5H或从20微秒到2毫秒(包括两者)。如果这个时段是短的，则完全不复位驱动器晶体管11a。如果时段太长，则使驱动器晶体管11完全截止，这意味着需要更多时间来进行电流程控。还有，降低了屏幕50的亮度。
在图39(a)的状态之后，发生图39(b)中示出的状态。图39(b)示出一个状态，在该状态中，晶体管11c和11d是导通的，晶体管11e是截止的。这是正在进行电流程控的一个状态。具体说，从源极驱动器电路14输出(吸收)程控电流Iw，并且流过电流程控晶体管11a。在电容器19中设置驱动器晶体管11a的栅极(G)端的电位，以使程控电流Iw流过。
如果程控电流Iw是0安培(黑色显示)，则使晶体管11b保持不流过电流的、在图39(a)中的状态中，因此得到适当的黑色显示。还有，当执行图39(b)中的白色显示的电流程控时，即使像素中的驱动器晶体管的特性有变化，也从完全黑色显示的偏移电压开始电流程控(偏移电压是开始电压，在该开始电压处，根据每个驱动器晶体管的特性规定的电流开始流动)。因此，根据色彩层次达到目标电流值所需要的时间变成一致。这消除了由于晶体管11a或11b的特性变化引起的色彩层次误差，使之有可能得到适当的图像显示。
在图39(b)中电流程控之后，顺序使晶体管11c和11d截止和使晶体管11e导通，以把程控电流Iw(＝Ie)从驱动器晶体管11b传送到EL元件15，从而使EL元件15发光。已经描述了图39(c)中示出的内容，因此省略其详细说明。
参考图33和39描述的驱动系统(复位驱动)包括第一操作，该第一操作从EL元件15断开驱动器晶体管11a或11b(使用晶体管11e或11d，以使没有电流流过)以及使驱动器晶体管的漏极(D)端和栅极(G)端之间(或源极(S)端和栅极(G)端之间，或一般来说，在包括驱动器晶体管的栅极(G)端的两个端之间)短路；以及第二操作，该操作在第一操作之后用电流(电压)对驱动器晶体管进行程控。
在第一操作之后执行至少第二操作。顺便说说，在第一操作中使驱动器晶体管11a或11b与EL元件15断开的操作不是绝对必需的。在第一操作中使驱动器晶体管的漏极(D)端和栅极(G)端短路而无需使驱动器晶体管11a或11b与EL元件15断开，只不过是可能产生复位模式中的一些变化。应该考虑所构成的阵列中的晶体管的特性，以确定是否省略断开。
在图39中的电流—镜像像素配置提供一种驱动方法，该驱动方法使电流—程控晶体管11a复位，因此使驱动器晶体管11b复位。
对于图39中的电流—镜像像素配置，在复位模式中并非始终需要使驱动器晶体管11b与EL元件15断开的。因此，执行下列操作使电流—程控晶体管a的漏极(D)端和栅极(G)端之间(或源极(S)端和栅极(G)端之间，或一般来说，在包括驱动器晶体管的栅极(G)端的两端之间)短路的第一操作，以及在第一操作之后用电流(电压)对电流—程控晶体管进行程控的第二操作。在第一操作之后执行至少第二操作。
在图像显示模式中(如果可以观察到瞬时变化)，使要用电流进行程控的像素行(黑色显示模式)复位以及在预定H之后用电流进行程控。黑色显示的像素行从屏幕的上部移动到下部，并且它看来好象在像素行通过的位置处再写入图像。
虽然已经关于电流程控的像素配置主要描述了上述例子，但是根据本发明的复位驱动还可以应用于电压程控的像素配置。图43是说明图，说明根据本发明、用于执行电压程控的像素配置中的复位驱动的一种像素配置(板配置)。
在图43中示出的配置中，已经形成复位驱动器晶体管11a的晶体管11e。当把导通电压施加于栅极信号线17e时，晶体管11e导通，导致驱动器晶体管11a的栅极(G)端和漏极(D)端之间的短路。还有已经形成晶体管11d，该晶体管切断EL元件15和驱动器晶体管11a之间的电流通路。下面将参考图44来描述在进行电压程控的像素配置中根据本发明的复位驱动。
如在图44(a)中所示，晶体管11b和11d是截止的，晶体管11e是导通的。驱动器晶体管11a的漏极(D)端和栅极(G)端短路，流过电流Ib，如在图中所示。因此，晶体管11a的栅极(G)端和漏极(D)端具有相同的电位，使晶体管11a复位(到无电流流过的一个状态)。在使晶体管11a复位之前，使晶体管11d导通，晶体管11e截止，电流与HD同步信号同步而流过晶体管11a，如参考图33或39所描述。然后执行图44(a)中示出的操作。
顺便说说，在进行电压程控的像素配置中，当复位周期变成较长时，倾向于有较大的Ib电流流过，减少了电容器19的端电压，如同进行电流程控的像素配置的情况。因此，应该固定图44(a)中的操作时间。最好，操作时间应该从0.2H到5H(五个水平扫描周期)(包括两者)。更好的是，应该从0.5H到4H或从2微秒到400微秒(包括两者)。
此外，最好栅极信号线17e应该共享前面级中的栅极信号线17a。即，应该使栅极信号线17e与前面级的像素行中的栅极信号线17a短路。把这个配置称为前面—级栅极控制系统。顺便说说，级—级栅极控制系统使用像素行的栅极信号线的波形，所述像素行是在感兴趣的像素行之前的一个或多个H选择的。因此，这个系统不限于以前的像素行。例如，可以使用前面两个像素行的栅极信号线的波形来使感兴趣的像素行的驱动器晶体管11a复位。
将更具体地描述级—级栅极控制系统。假定感兴趣的像素行是第(N)像素行，它的栅极信号线是17e(N)和17a(N)。假定1H之前选择的前面像素行是第(N-1)像素行，它的栅极信号线是17e(N-1)和17a(N-1)。假定在感兴趣的像素行之后1H选择的像素行是第(N+1)像素行，它的栅极信号线是17e(N+1)和17a(N+1)。
在第(N-1)H-时段中，当把导通电压施加于第(N-1)像素行的栅极信号线17a(N-1)时，也把导通电压施加于第(N)像素行的栅极信号线17e(N)。这是因为栅极信号线17e(N)和前面级中的像素行的栅极信号线17a(N-1)是短路的。因此，使在第(N-1)像素行中的像素晶体管11b(N-1)导通，并且把施加于源极信号线18的电压写入驱动器晶体管11a(N-1)的栅极(G)端。同时，使在第(N)像素行中的像素晶体管11e(N)导通，使驱动器晶体管11a(N)的栅极(G)端和漏极(D)端短路，并且使驱动器晶体管11a复位(N)。
在跟随第(N-1)H-周期的第(N)H-周期中，当把导通电压施加于第(N)像素行的栅极信号线17a(N)时，还把导通电压施加于第(N+1)像素行的栅极信号线17e(N+1)。因此，使第(N)像素行中的像素晶体管11b(N)导通，并且把施加于源极信号线18的电压写入驱动器晶体管11a(N)的栅极(G)端。同时，使第(N+1)像素行中的像素晶体管11e(N+1)导通，使驱动器晶体管11a(N+1)的栅极(G)端和漏极(D)端短路，并且复位驱动器晶体管11a(N+1)。
相似地，在跟随第(N)H-周期的第(N+1)H-周期中，当把导通电压施加于第(N+1)像素行的栅极信号线17a(N+1)时，还把导通电压施加于第(N+2)像素行的栅极信号线17e(N+2)。因此，使第(N+1)像素行中的像素晶体管11b(N+1)导通，并且把施加于源极信号线18的电压写入驱动器晶体管11a(N+1)的栅极(G)端。同时，使第(N+2)像素行中的像素晶体管11e(N+2)导通，使驱动器晶体管11a(N+2)的栅极(G)端和漏极(D)端短路，并且复位驱动器晶体管11a(N+2)。
根据本发明的上述级-级栅极控制系统，复位驱动器晶体管11a达1H的时段，然后执行电压(电流)程控。
如在图33(a)的情况中，如果图44(a)中的复位模式与图44(b)中的电压程控模式同步，则没有问题，因为从图44(a)中的复位模式到图44(b)中的电流程控模式的时段是固定的(常数)。如果这个时段是短的，则完全不复位驱动器晶体管11。如果时段太长，则使驱动器晶体管11a完全截止，这意味着需要更多时间来进行电流程控。还有，降低了屏幕12的亮度。
在图44(a)中的状态之后，发生图44(b)中示出的状态。图44(b)示出一个状态，在该状态中，晶体管11b是导通的，晶体管11e和11d是截止的。在图44(b)中的状态是正在进行电压程控的一个状态。具体说，从源极驱动器电路14输出程控电压，并且写入驱动器晶体管11a的栅极(G)端(在电容器19中设置驱动器晶体管11a的栅极(G)端的电位)。顺便说说，在电压程控的情况中，在电压程控期间并非始终需要使晶体管11d截止。此外如果不需要与图13、15等中示出的N倍驱动组合或执行间歇N/K倍脉冲驱动(这种驱动方法在屏幕上提供两个或多个发光区域，并且可以通过使晶体管11e导通和截止而容易地实施)，则不需要晶体管11e。由于早先已经对此进行了描述所以将省略其说明。
当使用图43中示出的配置或图44中示出的驱动方法执行白色显示的电压程控时，即使像素中的驱动器晶体管的特性有变化，也从完全黑色显示的偏移电压开始电流程控(偏移电压是一个开始电压，在该电压处，根据每个驱动器晶体管的特性规定的电流开始流动)。因此，根据色彩层次为达到目标电流值所需要的时间变成一致。这消除了由于晶体管11a的特性变化引起的色彩层次误差，使之有可能得到适当的图像显示。
在图44(b)中的电压程控之后，使晶体管11d截止和使晶体管11d导通，以把程控电流从驱动器晶体管11a传送到EL元件15，从而使EL元件15发光，如在图44(c)中所示。
如上所述，在图43中示出的、使用电压程控的、根据本发明的复位驱动包括第一操作，该第一操作使晶体管11d导通，晶体管11e截止，以及使电流与HD同步信号同步而流过晶体管11a；第二操作，该第二操作从EL元件15断开晶体管11a以及使驱动器晶体管11a的漏极(D)端和栅极(G)端之间(或源极(S)端和栅极(G)端之间，或一般来说，在包括驱动器晶体管的栅极(G)端的两个端之间)短路；以及第三操作，该操作在上述两操作之后用电压对驱动器晶体管11a进行程控。
在上述例子中，使晶体管11d导通和截止来控制把电流(在图1中示出的配置的情况中)从驱动器晶体管11a传送到EL元件15。为了使晶体管11d导通和截止，需要对要求移位寄存器电路61(栅极驱动器电路12)的栅极信号线17b进行扫描。然而，移位寄存器电路61的尺寸很大以及对栅极信号线17b使用移位寄存器电路61，使之不可能减少屏面宽度。参考图40描述的一个系统解决了这个问题。
顺便说说，虽然这里主要描述图1等中示出的电流程控的像素配置作为例子，但是本发明不限于此，不用说，本发明还可以应用于参考图38等描述的电流程控的其它配置(电流—镜像像素配置)。还有，还可以把作为块而使一些元件导通和截止的技术概念应用于图41等中的电压程控的像素配置。
图40示出块驱动系统的一个例子。为了便于理解，假定直接在阵列板71上形成栅极驱动器电路12，或把硅芯片，栅极驱动器电路12，安装在阵列板71上。省略源极驱动器电路14和源极信号线18以避免使附图复杂化。
在图40中，把栅极信号线17a连接到栅极驱动器电路12。另一方面，把栅极信号线17b连接到发光控制线401。在图40中，把四根栅极信号线17b连接到一根发光控制线401上。
顺便说说，虽然这里把四根栅极信号线17b组合成一个块，但是这不是限制，不用说，可以组合不止四根栅极信号线17b成为一个块。一般，最好把屏幕50分割成五个或更多部分。更好的是，应该把屏幕50分割成十个或更多部分。甚至更好的是，应该把屏幕50分割成二十个或更多部分。数量少的分割将造成显眼的闪烁。数量太大的分割将增加发光控制线401的数量，使发光控制线401的布局困难。
因此，在具有220根垂直扫描线的QCIF显示板的情况中，应该把至少220/5＝44根或更多的线组合到一个块中。更好的是，应该把220/10＝22根或更多的线组合到一个块中。然而，如果把奇数行和偶数行组合到两个不同的块中，则甚至在低帧率时也不会有太多的闪烁，因此两个块已经足够。
在图40示出的例子中，按顺序把导通电压(Vgl)或截止电压(Vgh)施加于发光控制线401a、401b、401c、401d、...、401n，在一块一块的基础上使流过EL元件15的电流导通和截止。
顺便说说，在图40中示出的例子中，栅极信号线17b没有与发光控制线401相交。因此，不会存在栅极信号线17b与发光控制线401短路的缺陷。还有，由于在栅极信号线17b和发光控制线401之间没有电容耦合，所以当从发光控制线401观看栅极信号线17b时，电容负荷很小。这使驱动发光控制线401变得容易。
把栅极驱动器电路12连接到栅极信号线17a。当把导通电压施加于栅极信号线17a时，选择合适的像素行，并且在所选择像素行中的晶体管11b和11c导通。然后，把施加于源极信号线18的电流(电压)程控到像素中的电容器19中。另一方面，把栅极信号线17b连接到像素中的晶体管11d的栅极(G)端。因此，当把导通电压(Vgl)施加于发光控制线401时，在驱动器晶体管11a和EL元件15之间形成电流通路。当施加截止电压(Vgh)时，使EL元件15的阳极端断开。
最好，施加于发光控制线401的导通/截止电压的控制定时以及通过栅极驱动器电路12输出到栅极信号线17a的像素行选择电压(Vgl)与一个水平扫描时钟(1H)同步。然而，这不是限制。
施加于发光控制线401的信号简单地使传送到EL元件15的电流导通和截止。它们不需要与从源极驱动器电路14输出的图像数据同步。这是因为施加于发光控制线401的信号倾向于控制程控到像素16中的电容器19的电流。因此，它们不是始终需要与像素行选择信号同步。甚至当它们同步时，时钟也不限于1-H信号，可以是1/2H或1/4H信号。
甚至在图38示出的电流—镜像像素配置的情况中，如果把栅极信号线17b连接到发光控制线401，也可以使晶体管11e导通和截止。因此，可以执行块驱动。
顺便说说，在图32中，通过把栅极信号线17a连接到发光控制线401和执行复位，有可能执行块驱动。换言之，根据本发明的块驱动是一种驱动方法，该方法使用一根控制线使多个像素行同时放置在不—发光模式(黑色显示)中。
在上述例子中，每像素行放置(形成)一个选择栅极信号线。本发明不限于此，可以对于两个或多个像素行放置(形成)一根选择栅极信号线。
图41示出如此的一个例子。顺便说说，为了便于说明，主要使用图1中的像素配置。在图41中，用于像素行选择的栅极信号线17a同时选择三个像素(16R、16G和16B)。参考字符R意在表示与红色像素有关的某事，参考字符G表示与绿色像素有关的某事，以及参考字符B表示与蓝色像素有关的某事。
因此，当选择栅极信号线17a时，选择了像素16R、16G和16B，并且准备写入数据。像素16R通过源极信号线18R把数据写入电容器19R，像素16G通过源极信号线18G把数据写入电容器19G，以及像素16B通过源极信号线18B把数据写入电容器19B。
把像素16R的晶体管11d连接到栅极信号线17bR，把像素16G的晶体管11d连接到栅极信号线17bG，以及把像素16B的晶体管11d连接到栅极信号线17bB。因此，可以分别使像素16R的EL元件15R、像素16G的EL元件15G、像素16B的EL元件15B导通和截止。可以通过控制栅极信号线17bR、栅极信号线17bG和栅极信号线17bB分别控制EL元件15R、EL元件15G和EL元件15B的发光时间和发光周期。
为了执行这个操作，在图6中的配置中，适合于形成(放置)四个移位寄存器电路对栅极信号线17a进行扫描的移位寄存器电路61，对栅极信号线17bR进行扫描的移位寄存器电路61，对栅极信号线17bG进行扫描的移位寄存器电路61，对栅极信号线17bB进行扫描的移位寄存器电路61。
顺便说说，虽然已经指出使预定电流N倍大的电流流过源极信号线18，以及使预定电流N倍大的电流流过EL元件15达1/N的时段，实践中这是不能实施的。实际上，施加于栅极信号线17的信号脉冲进入到电容器19中，使之不可能在电容器19上设置所要求的电压值(电流值)。一般，设置在电容器19上的电压值(电流值)低于所要求电压值(电流值)。例如，即使要设置十倍大的电流值，在电容器19上只有设置了约5倍大的电流值。例如，即使规定N＝10，实际只有N＝5倍大的电流流过EL元件15。因此，这个方法设置一N倍大的电流值而使—正比于或对应于该N倍值的电流流过EL元件15。另一方面，这个驱动方法以脉冲方式把比要求值大的电流施加于EL元件15。
这个方法执行电流(电压)程控，为的是通过使比要求值大的电流间歇地流过驱动器晶体管11a(在图1的情况中)而得到所要求的EL元件辐射亮度(即，如果该电流连续地流过EL元件15，则将给出比所要求的亮度高的亮度)。
最好，使用N-沟道晶体管作为图1等中的开关晶体管11b和11c等。这将减少到达电容器19的穿透电压。还有，由于减少了电容器19的泄漏，所以可以把这种方法应用于10Hz或更低的帧率。
根据像素配置，如果穿透电压趋向于增加流过EL元件15的电流，则白色峰值电压将增加，增加图像显示中的感觉到的对比度。这提供了优良的图像显示。
相反，使用P-沟道晶体管作为图1等中的开关晶体管11b和11c等对产生贯窗也是有益的，从而得到适当的黑色显示。当P-沟道晶体管11b截止时，电压趋向高电平(Vgh)，将电容器19的端电压稍微偏移到Vdd侧。因此，在晶体管11a的栅极(G)端处的电压上升，导致更强的黑色显示。还有，可以增加用于第一色彩层次显示的电流(可以传送一定的基极电流直到色彩层次1)，因此，在电流程控期间可以减轻写入电流的缺点。
下面将参考附图描述根据本发明的另一种驱动方法。图125是说明图，说明执行根据本发明的顺序驱动的显示板。源极驱动器电路14通过在R、G和B之间切换而把R、G和B数据输出到连接端618。因此，源极驱动器电路14只需要图48中的输出端的1/3。
通过输出切换电路1251把从源极驱动器电路14输出到连接端681的信号分配给18R、18G和18B。通过多晶硅技术或无定形硅技术直接在阵列板71上形成输出切换电路1251。另一方面，还可以用硅芯片来形成，并且通过COG、TAB、或COF技术安装在阵列板71上。还有，可以把输出切换电路1251结合在源极驱动器电路14中作为源极驱动器电路14的子电路。
如果把转换开关1252连接到R端，则把来自源极驱动器电路14的输出信号施加于源极信号线18R。如果把转换开关1252连接到G端，则把来自源极驱动器电路14的输出信号施加于源极信号线18G。如果把转换开关1252连接到B端，则把来自源极驱动器电路14的输出信号施加于源极信号线18B。
顺便说说，在图126中的配置中，当把转换开关1252连接到R端时，转换开关的G端和B端是开路的。因此，进入源极信号线18G和18B的电流是0安培。因此，连接到源极信号线18G和18B的像素16提供黑色显示。
当把转换开关1252连接到G端时，转换开关的R端和B端是开路的。因此，进入源极信号线18R和18B的电流是0安培。因此，连接到源极信号线18R和18B的像素16提供黑色显示。
在图126中的配置中，当把转换开关1252连接到B端时，转换开关的R端和G端是开路的。因此，进入源极信号线18R和18G的电流是0安培。因此，连接到源极信号线18R和18G的像素16提供黑色显示。
基本上，如果一个帧包括三个场，则在第一场中把R图像数据顺序写入屏幕50中的像素16。在第二场中，把G图像数据顺序写入屏幕50中的像素16。在第三场中，把B图像数据顺序写入屏幕50中的像素16。
因此，在合适的场中顺序再写入R数据→G数据→B数据→R数据→G数据→B数据→R数据→...以执行顺序驱动。已经参考图5、13、16等给出如何通过使图1示出的开关晶体管11d导通和截止而执行N倍脉冲驱动的说明。不用说，这种驱动方法可以与顺序驱动组合。当然，不用说，根据本发明的其它驱动方法也可以与顺序驱动组合。
在上述例子中，已经指出当把图像数据写入R像素16时，把黑色数据写入G像素和B像素，当把图像数据写入G像素16时，把黑色数据写入R像素和B像素，以及当把图像数据写入B像素16时，把黑色数据写入R像素和G像素。本发明不限于此。
例如，当把图像数据写入R像素16时，G像素和B像素可以保持以前场中再写入的图像数据。这可以使屏幕50更亮。当把图像数据写入G像素16时，R像素和B像素可以保持以前场中再写入的图像数据。当把图像数据写入B像素16时，G像素和R像素可以保持以前场中再写入的图像数据。
为了把图像数据保持在与正在再写入的颜色像素不同的像素中，可以对于R、G和B像素分别控制栅极信号线17a。例如，如在图125中所说明，可以指定栅极信号线17aR为使R像素的晶体管11b和11c导通和截止的信号线，也可以指定栅极信号线17aG为使G像素的晶体管11b和11c导通和截止的信号线，以及指定栅极信号线17aB为使B像素的晶体管11b和11c导通和截止的信号线。另一方面，可以指定栅极信号线17b作为使R、G和B像素的晶体管11b和11c共同导通和截止的信号线。
采用上述配置，当源极驱动器电路14输出R图像数据，并且转换开关1252设置到R触点时，可以把导通电压施加于栅极信号线17aR，并且把截止电压施加于栅极信号线aG和aB。因此，可以把R图像数据写入R像素16，而G像素16和R像素16可以保持以前场的图像数据。
当源极驱动器电路14在第二场中输出G图像数据，并且转换开关1252设置到G触点时，可以把导通电压施加于栅极信号线17aG，并且把截止电压施加于栅极信号线aR和aB。因此，可以把G图像数据写入G像素16，而R像素16和B像素16可以保持以前场的图像数据。
当源极驱动器电路14在第三场中输出B图像数据，并且转换开关1252设置到B触点时，可以把导通电压施加于栅极信号线17aB，并且把截止电压施加于栅极信号线aR和aG。因此，可以把B图像数据写入B像素16，而R像素16和G像素16可以保持以前场的图像数据。
在图125中示出的例子中，如此放置(形成)栅极信号线17a，使之分别使R、G和B像素16的晶体管11b导通和截止。然而，本发明不限于此。例如，可以形成或放置对于R、G和B像素16为公用的栅极信号线17a，如在图126中所说明。
已经关于图125等中的配置指出，当转换开关1252选择R源极信号线时，G和B源极信号线是开路的。然而，开路状态是电气浮动的状态，是不希望有的一个状态。
图126示出一种配置，在该配置中采取了措施来消除这种浮动状态。把输出切换电路1251的转换开关1252的一个端a连接到Vaa电压(用于黑色显示的电压)。把端b连接到源极驱动器电路14的输出端。为R、G和B像素中的每一个安装转换开关1252。
在图126中示出的状态中，把转换开关1252R连接到Vaa端。因此，把Vaa电压(用于黑色显示的电压)施加于源极信号线18R。把转换开关1252G连接到Vaa端。因此，把Vaa电压(用于黑色显示的电压)施加于源极信号线18G。把转换开关1252B连接到源极驱动器电路14的输出端。因此，把B图像信号施加于源极信号线18B。
在上述陈述中，再写入B像素，并且把黑色显示电压施加于R像素和G像素。当按上述方式控制转换开关1252时，再写入像素16构成的图像。顺便说说，栅极信号线17b的控制与上述例子中的控制相同，因此省略其详细描述。
在上述例子中，在第一场中写入R像素16，在第二场中写入G像素16，以及在第三场中写入B像素16。即，每场都改变再写入像素的颜色。本发明不限于此。可以每水平扫描周期(1H)都改变再写入像素的颜色。例如，可能的驱动方法包括在第一H中再写入R像素，在第二H中再写入G像素，在第三H中再写入B像素，在第四H中再写入R像素，依此类推。当然，可以每两个水平扫描周期或每1/3场改变再写入像素的颜色。
图127示出一个例子，在该例子中，每1H都改变再写入像素的颜色。顺便说说，在图127到129中，斜阴影表示像素16或是保持以前场的图像数据来代替再写入或是进行黑色显示。当然，像素的黑色显示和保持以前场的图像数据可以交替地重复。
不用说，在图125到129的驱动系统中，还有可能使用图13中的N倍脉冲驱动或M行同时驱动。图125到129示出像素16的写入。虽然没有描述EL元件15的发光控制，但是不用说，可以使用这个例子与前面描述的或后面描述的例子进行组合。当然，这种驱动方法可以与参考图27描述的假像素行271的形成的配置以及使用假像素行的驱动方法进行组合。
一个帧不必定需要包括三场，可以包括两场或四场或更多场。在这里说明的一个例子中，一个帧包括两场，在第一场中再写入三种主要RGB颜色中的R和G像素，并且在第二场中再写入B像素。在这里说明的另一个例子中，一个帧包括四场，在第一场中再写入三种主要RGB颜色中的R像素，在第二场中再写入G像素，以及在第三和第四场中再写入B像素。按这些顺序，如果考虑R、G和B EL元件15的发光效率，则可以更有效地得到白色平衡。
在上述例子中，在第一场中再写入R像素16，在第二场中再写入G像素16，以及在第三场中再写入B像素16。即，每场都改变再写入像素的颜色。
根据图127中示出的例子，在第一场中，在第一H中再写入R像素，在第二H中再写入G像素，在第三H中再写入B像素，以及在第四H中再写入R像素，依此类推。当然，可以每两个或多个水平扫描周期或每1/3场改变再写入像素的颜色。
根据图127中示出的例子，在第一场中，在第一H中再写入R像素，在第二H中再写入G像素，在第三H中再写入B像素，以及在第四H中再写入R像素。在第二场中，在第一H中再写入G像素，在第二H中再写入B像素，在第三H中再写入R像素，以及在第四H中再写入G像素。在第三场中，在第一H中再写入B像素，在第二H中再写入R像素，在第三H中再写入G像素，以及在第四H中再写入B像素。
因此，通过任意地或具有某种规律性地在每个场中再写入R、G和B像素，有可能防止R、G和B颜色的分色。还有，减少了闪烁。
在图128中，每1H再写入多个像素16颜色。在图127中，在第一场中，在第一H中再写入的像素16是R像素，在第二H中再写入的像素16是G像素，在第三H中再写入的像素16是B像素，在第四H中再写入的像素16是R像素。
在图128中，每1H改变再写入的、不同颜色的像素的位置。通过把R、G和B像素分配给不同的场(不用说，可以根据某种规律性来进行)以及按顺序再写入它们，有可能防止R、G和B颜色的分色以及减少闪烁。
顺便说说，即使在图128的例子中，在每个图像单元(它是一组R、G和B像素)中，R、G和B像素应该具有相同的发光时间或发光强度。不用说，图126、127等的例子中也是这样的，以避免颜色不规则性。
如在图128中所示，为了在每个H中再写入不同颜色的像素(在图128中的第一场的第一H中再写入三种颜色--R、G和B)，在图125中，可以配置源极驱动器电路14，使之把任意颜色(或根据某种规律性确定的颜色)的图像信号输出到端，并且可以配置转换开关1252，使之任意地(或根据某种规律性)连接R、G和B触点。
在图129的例子中的板除了具有三种主要颜色RGB之外还具有W(白色)像素16W。通过形成或放置像素16W，有可能适当地得到颜色的峰值亮度以及得到高亮度显示。图129(a)示出一个例子，在该例子中，在每个像素行中形成R、G、B和W像素16。图129(b)示出一个例子，在该例子中，依次把R、G、B和W像素放置在不同像素行中。
不用说，图129中的驱动方法可以结合图127、128等中的驱动方法。还有，不用说，可以结合N倍脉冲驱动、M行同时驱动等。熟悉本技术领域的人员根据本说明可以容易地实施这些内容，因此将省略其说明。
顺便说说，为了便于说明，假定根据本发明的显示板具有三种主要颜色RGB，但是这不是限制。显示板除了具有R、G和B之外还可以具有青色、黄色以及洋红色，或它可以具有R、G和B中的任何一种颜色或R、G和B中的任何两种颜色。
还有，虽然已经指出顺序驱动系统在每个场中处理R、G和B，但是不用说，本发明不限于此。此外，在图125到129中的例子说明如何把图像数据写入像素16。它们没有说明(虽然，当然，它们涉及)不像图1中那样通过操作晶体管11d和使电流流过EL元件15而显示图像的一种方法。在图1中示出的配置中，通过控制晶体管11d使电流流过EL元件15。
还有，在图127、128等中的驱动方法可以通过控制晶体管11d(在图1的情况中)顺序显示RGB图像。例如，在图130(a)中，在一个帧(一个场)时段期间从屏幕上部到下部(或从下部到上部)扫描R显示区域53R、G显示区域53G、B显示区域53B。其余区域变成不—显示区域52。即，执行间歇驱动。
图130(b)示出一个例子，在该例子中，在一个场(一个帧)时段期间产生多个RGB显示区域53。这种驱动方法与图16中示出的一种方法类似。因此，不需要说明。在图130(b)中，通过分割显示区域53，甚至在较低帧率时也有可能消除闪烁。
图131(a)示出一种情况，在该情况中，R、G和B显示区域53具有不同的大小(不用说，显示区域53的大小与它的发光周期成正比)。在图131(a)中，R显示区域53R和G显示区域53G具有相同的大小。B显示区域53B比G显示区域53G具有较大的尺寸。在一个有机EL显示板中，B经常具有较低的光辐射效率。通过把B显示区域53B制造得大于其它颜色的显示区域53，如在图131(a)中所示，有可能有效地得到白色平衡。
图131(b)示出一个例子，在该例子中，在一个场(一个帧)时段期间存在多个B显示周期53B(53B1和53B2)。而图131(a)示出改变一个B显示区域53B的大小以允许适当地调节白色平衡的一种方法，图131(b)示出显示多个具有相同表面面积以得到适当的白色平衡的B显示区域53B的一种方法。
根据本发明的驱动系统不限于图131(a)或图131(b)。趋向于产生R、G和B显示区域53以及建立间歇显示，从而校正模糊的移动图像和对像素16的不充分的写入。对于图16中的驱动方法，不产生用于R、G和B的独立的显示区域53。同时显示R、G和B(应该指出，呈现出W显示区域53)。顺便说说，不用说，可以组合图131(a)和131(b)。例如，有可能组合图131(a)中使用R、G和B的不同大小的显示区域53的驱动方法和在图131(b)中对于R、G和B产生多个显示区域53的驱动方法。
顺便说说，在图130和131中的驱动方法不限于图125到129中根据本发明的驱动方法。不用说，采用图41中示出的为R、G和B独立控制流过EL元件15(EL元件15R、EL元件15G、EL元件15B)的电流的一种配置，可以容易地实施图130和131中的驱动方法。通过施加导通/截止电压于栅极信号线17bR，有可能使R像素16R导通和截止。通过施加导通/截止电压于栅极信号线17bG，有可能使G像素16G导通和截止。通过施加导通/截止电压于栅极信号线17bB，有可能使B像素16B导通和截止。
可以通过形成或放置控制栅极信号线17bR的栅极驱动器电路12bR、控制栅极信号线17bG的栅极驱动器电路12bG、控制栅极信号线17bB的栅极驱动器电路12bB来实施上述驱动，如在图132中所说明。通过图6等中描述的方法驱动图132中的栅极驱动器电路12bR、12bG和12bB，可以实施图130和131中的驱动方法。当然，不用说，可以使用图132中的显示板的配置来实施图16等中的驱动方法。
还有，采用图125到128中示出的配置，可以使用对于R、G和B像素为公用的栅极信号线17b来实施图130和131中的驱动方法，只要可以把黑色图像数据写入与再写入图像数据的像素16不同的像素16，就无需使用控制EL元件15R的栅极信号线17bR、控制EL元件15G的栅极信号线17bG和控制EL元件15B的栅极信号线17bB。
已经参考图15、18、21等指出，栅极信号线17b(EL侧选择信号线)每水平扫描周期(1H)都施加导通电压(Vgl)和截止电压(Vgh)。然而，在恒定电流的情况中，EL元件15的光辐射量正比于电流的持续期。因此，持续期不限于1H。
为了介绍输出许可(OEV)的概念，作出下述规定。通过执行OEV控制，可以在一个水平扫描周期(1H)内从栅极信号线17a和17b把导通和截止电压(Vgl电压和Vgh电压)施加于像素16。
为了便于说明，假定在根据本发明的的显示板中，通过栅极信号线17a来选择要用电流进行程控的像素行(在图1的情况中)。把从控制栅极信号线17a的栅极驱动器电路12a的输出称为WR侧选择信号线。还假定通过栅极信号线17b来选择EL元件15(在图1的情况中)。把从控制栅极信号线17b的栅极驱动器电路12b的输出称为EL侧选择信号线。
把开始脉冲馈送到栅极驱动器电路12，在一个移位寄存器中该开始脉冲作为保持数据按顺序偏移。根据在栅极驱动器电路12a的移位寄存器中的保持数据，判定是否把导通电压(Vgl)或截止电压(Vgh)输出到WR侧选择信号线。在栅极驱动器电路12a的输出级中形成或放置强制截止输出的OEV1电路(未示出)。当OEV1电路处于低电平时，把栅极驱动器电路12a输出的WR侧选择信号输出到栅极信号线17a。在图224(a)中，从逻辑上说明上述关系(“或”电路)。顺便说说，把导通电压设置在逻辑电平L(0)，并把截止电压设置在逻辑电压H(1)。
即，当栅极驱动器电路12a输出截止电压时，把截止电压施加于栅极信号线17a。当栅极驱动器电路12a输出导通电压(逻辑低电平)时，通过“或”电路使它与OEV1电路的输出相或，并且把结果输出到栅极信号线17a。即，当OEV1电路处于高电平时，使截止电压(Vgh)输出到栅极信号线17a(见图176中的示例定时图)。
根据在栅极驱动器电路12b的移位寄存器中的保持数据，判定是把导通电压(Vgl)还是把截止电压(Vgh)输出到栅极信号线17b(EL侧选择信号线)。在栅极驱动器电路12b的输出级中形成或放置强制截止输出的OEV2电路(未示出)。当OEV2电路处于低电平时，把栅极驱动器电路12b的输出输出到栅极信号线17b。在图176(a)中，在逻辑上说明上述关系。顺便说说，把导通电压设置在逻辑电平L(0)，并把截止电压设置在逻辑电压H(1)。
即，当栅极驱动器电路12a输出截止电压(EL侧选择信号是截止电压)时，把截止电压施加于栅极信号线17b。当栅极驱动器电路12b输出导通电压(逻辑低电平)时，通过“或”电路使它与OEV2电路的输出相或，并且把结果输出到栅极信号线17b。即，当输入信号处于高电平时，OEV2电路把截止电压(Vgh)输出到栅极信号线17b。因此，即使来自OEV2电路的EL侧选择信号是导通电压，也强制地把截止电压(Vgh)输出到栅极信号线17b。顺便说说，如果到OEV2电路的输入处于低电平，则把EL侧选择信号直接输出到栅极信号线17b(见图176中的示例定时图)。
顺便说说，在OEV2的控制下调节屏幕亮度。存在屏幕亮度变化的允许极限。图175说明允许变化(％)和屏幕亮度(尼特)之间的关系。可以从图175看到，相对暗的图像具有较小的允许变化。因此，在OEV2的控制下或通过占空周期控制来执行屏幕50的亮度调节时，应该考虑屏幕50的亮度。当屏幕较暗时所允许的变化应该比屏幕较亮时所允许的变化小。
图140示出1/4占空比驱动。每4H把导通电压施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)，并且与水平同步信号(HD)同步而对施加导通电压的位置进行扫描。因此，导通周期的单位长度是1H。
然而，本发明不限于此。导通周期的持续期可以小于1H，如在图143中所示(在图143中为1/2H)，或可以等于或大于1H。简短地说，导通周期的单位长度不限于1H，可以使用形成或放置在栅极驱动器电路12a(控制栅极信号线17b的电路)的输出级中的OEV2电路容易地产生不同于1H的单位长度。OEV2电路与早先描述的OEV1电路相似，因此将省略其说明。
在图141中，栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的导电时段不具有1H的单位长度。在奇数像素行中把略短于1H的导通电压施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)。在偶数像素行中把导通电压施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)达极短的时段。设计在奇数像素行中施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的导通电压的持续期T1加上在偶数像素行中施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的导通电压的持续期T2，使之为1H。图141示出第一场的状态。
在跟随第一场的第二场中，在偶数像素行中把略短于1H的导通电压施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)。在奇数像素行中把导通电压施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)达极短的时段。设计在偶数像素行中施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的导通电压的持续期T1加上在奇数像素行中施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的导通电压的持续期T2，使之为1H。
可以设计在多个像素行中施加于栅极信号线17b的导通电压的总和持续期，使之为常数。另一方面，可以设计每个场中的每个像素行中的每个EL元件15的发光时间，使之为常数。
图142示出一种情况，在该情况中，栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的导电时段是1.5H。设计在点A处的栅极信号线17b的上升和下降为重叠。使栅极信号线17b(EL侧选择信号线)和源极信号线18相耦合。因此，栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的任何波形改变进入到源极信号线18。因此，在源极信号线18中的任何电位起伏降低了电流(电压)程控的准确度，导致在显示器中出现驱动器晶体管11a特性的不规则性。
参考图142，在点A处，施加于栅极信号线17B(EL侧选择信号线)(1)的电压从导通电压(Vgl)改变到截止电压(Vgh)。施加于栅极信号线17B(EL侧选择信号线)(2)的电压从截止电压(Vgh)改变到导通电压(Vgl)。因此，在点A处，栅极信号线17B(EL侧选择信号线)(1)的信号波形和栅极信号线17B(EL侧选择信号线)(2)的信号波形相互抵消。因此，即使栅极信号线17b(EL侧选择信号线)与源极信号线18相耦合，栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的波形改变不会进入源极信号线18。这改进了电流(电压)程控的准确度，导致一致的图像显示。
顺便说说，在图142的例子中，导通周期是1.5H。然而，本发明不限于此。不用说，施加导通电压的持续期可以是1H或更少，如在图144中所说明。
通过调节施加于栅极信号线17b(EL侧选择信号线)的导通电压的持续期，有可能线性地调节显示屏幕50的亮度。这可以容易地通过OEV2电路的控制而得到。例如，参考图145，图145(b)中的显示亮度低于图145(a)中的显示亮度。还有，图145(c)中的显示亮度低于图145(b)中的显示亮度。
图109说明OEV2和栅极信号线17b的信号波形之间的关系。在图109中，OEV2处于低电平期间的时段是在图109(a)中最短的。因此，把导通电压施加于栅极信号线17b达较短的时段，意味着电流流过EL元件15历经较短的时段。这导致小的占空比。在图109(b)中，OEV2处于低电平时段较长。在图109(c)中，OEV2处于低电平时段比图109(b)中长。因此，图109(c)中的占空比大于图109(b)中的占空比。
顺便说说，在图109(a)、109(b)和109(c)的例子中，在短于1H的时段中执行占空周期控制。然而，本发明不限于此。占空周期控制的单位持续期可以是1H，如在图109(d)中所示。图109(d)示出占空比是1/2的一个例子。
在图109(a)中，OEV2处于低电平期间的时段是最短的。因此，把导通电压施加于栅极信号线17b达较短的时段，意味着电流流过EL元件15达较短的时段。这导致小的占空比。
如在图146中所示，可以在1H的时段中施加导通电压和截止电压的多个组。图146(a)示出一个例子，在该例子中，施加六个组。图146(b)示出一个例子，在该例子中，施加三个组。图146(c)示出一个例子，在该例子中，施加一个组。在图146中，图146(b)的显示亮度低于图146(a)的显示亮度。图146(c)的亮度低于图146(b)的亮度。因此，通过控制导通周期数，可以容易地调节(控制)显示亮度。
下面将描述根据本发明的电流驱动源极驱动器IC(电路)14。使用根据本发明的源极驱动器IC来实施早先描述的根据本发明的驱动方法和驱动电路。它与根据本发明的驱动方法、驱动电路以及显示设备一起组合而使用。顺便说说，虽然将源极驱动器电路作为IC芯片描述，但是这不是限制，可以使用低温多晶硅技术、无定形硅技术等在显示板的阵列板71上构成源极驱动器电路。
首先，在图55中示出传统电流驱动源极驱动器电路的一个例子，该例子提供描述根据本发明的电流驱动源极驱动器IC(源极驱动器电路)14所需要的原理。
在图55中，标号551表示D/A转换器。n-位数据信号馈送到D/A转换器551，并且D/A转换器551根据输入数据输出模拟信号。模拟信号输入运算放大器552，它馈送到一个N-沟道晶体管471a。流过N-沟道晶体管471a的电流流到电阻器531。电阻器R的端电压把负输入提供给运算放大器552。运算放大器552的负端处的电压等于正端处的电压。因此，D/A转换器551的输出电压等于电阻器531的端电压。
如果电阻器531的电阻值是1兆欧，而D/A转换器551的输出是1(伏)，则1(伏)/1兆欧＝1(微安)的电流流过电阻器531，构成恒定电流电路。因此，D/A转换器551的模拟输出随数据信号的值改变，并且根据模拟输出的预定电流流过电阻器531，以提供程控电流Iw。
然而，D/A转换器电路551具有大的电路尺寸。运算放大器552也是如此。在单个输出电路中形成D/A转换器电路551和运算放大器552导致实际上不可能制造的、巨大的源极驱动器IC 14。
已经考虑到上述观点而实施本发明。根据本发明的的源极驱动器电路14具有一种电路配置和布局配置，其中减少了电流输出电路的规模和使电流输出端之间的输出电流变化最小。
图47是方框图，示出根据本发明的一个例子的电流驱动源极驱动器IC(电路)14。图47示出包括三级电流源(471、472、473)的一个多级电流镜像电路。
在图47中，电流镜像电路把第一级中的电流源471的电流值拷贝到第二级中的N个电流源472(其中N是任意整数)。电流镜像电路把第二级电流源472的电流值拷贝到第三级中的M个电流源473(其中M是任意整数)。因此，这种配置导致第一级电流源471的电流值拷贝到N×M个第三级电流源473。
例如，当用一个源极驱动器IC 14驱动源极信号线18时，有176个输出(因为源极信号线需要总数为176个输出用于R、G和B)。这里假定N＝16和M＝11。因此，16×11＝176，包括176个输出。这样，通过使用对于N或M的8或16的倍数，驱动器IC的电流源变得容易布局和设计。
使用根据本发明的多级电流镜像电路的电流驱动源极驱动器IC(电路)14可以吸收晶体管特性的变化，因为在它中间具有第二级电流源472来代替使用电流镜像电路把第一级电流源471的电流值直接拷贝到N×M个第三级电流源473。
尤其，本发明的特征在于使第一级电流镜像电路(电流源471)和第二级电流镜像电路(电流源472)放置得相互靠近。如果第一级电流源471与第三级电流源473连接(即，在两极电流镜像电路的情况中)，则连接到第一级电流源的第三级电流源473的数量很多，使之不可能把第一级电流源471和第三级电流源473放置得相互靠近。
根据本发明的源极驱动器电路14把第一级电流镜像电路(电流源471)的电流值拷贝到第二级电流镜像电路(电流源472)，并且把第二级电流镜像电路(电流源472)的电流值拷贝到第三级电流镜像电路(电流源473)。具有这种配置，连接到第一级电流镜像电路(电流源471)的第二级电流镜像电路(电流源472)的数量较少。因此，可以把第一级电流镜像电路(电流源471)和第二级电流镜像电路(电流源472)放置得相互靠近。
如果可以把构成电流镜像电路的晶体管放置得相互靠近，则自然减少了晶体管中的变化，因此减少了电流变化。也减少了连接到第二级电流镜像电路(电流源472)的第三级电流镜像电路(电流源473)的数量。因此，可以把第二级电流镜像电路(电流源472)和第三级电流镜像电路(电流源473)放置得相互靠近。
即，在整体上可以把第一级电流镜像电路(电流源471)的第二级电流镜像电路(电流源472)的和第三级电流镜像电路(电流源473)的电流接收部分中的晶体管放置得相互靠近。这样，可以把构成各电流镜像电路的晶体管放置得相互靠近，减少了晶体管中的变化，并且大大地减少了来自输出端的电流信号的变化。
在本发明中，术语“电流源471、472和473”以及“电流镜像电路”的使用是可以互换的。即，电流源是本发明的基本构成，并且把电流源实施为电流镜像电路。因此，电流源不限于电流镜像电路，可以是包括运算放大器552、晶体管471a和电阻器R的组合的恒流电路。
图48是更具体的源极驱动器IC(电路)14的结构图。它说明第三电流源473的一部分。这是连接到一根源极信号线18的输出部分。它由与最终级中的电流镜像配置相同大小的多个电流镜像电路(单元晶体管484(1单元))构成。它们的数量是根据图像数据的数据大小而位—加权的。
顺便说说，构成根据本发明的源极驱动器IC(电路)14的晶体管不限于MOS型，可以是双极型的。还有，它们不限于硅半导体，可以是砷化镓半导体。还有，它们可以是锗半导体。另一方面，可以使用低温多晶硅技术、其它多晶硅技术或无定形硅技术直接在衬底上形成它们。
图48说明处理6-位数字输入的本发明的一个例子。6位是2的六次幂，因此提供64-色彩层次显示。这个源极驱动器IC 14，当安装在阵列板上时，提供每个红(R)、绿(G)、蓝(B)的64个色彩层次，意味着64×64×64＝约260,000种颜色。
六十四(64)个色彩层次需要1个D0-位单元晶体管484，2个D1-位单元晶体管484，4个D2-位单元晶体管484，8个D3-位单元晶体管484，16个D4-位单元晶体管484以及32个D5一位单元晶体管484，总数为63个单元晶体管484。因此，本发明产生一个输出，该输出使用象色彩层次(在本例子中为64个色彩层次)的数量减1那样多的单元晶体管484。顺便说说，即使把一个单元晶体管分割成多个子—单元晶体管，这也简单地意味着把单元晶体管分割成子—单元晶体管，事实上与本发明使用象色彩层次的数量减1那样多的单元晶体管484没有区别。
在图48中，D0表示LSB(最低有效位)输入，而D5表示MSB(最高有效位)输入。当D0输入端处于高电平(正逻辑)时，使开关481a闭合(开关481a是通/断装置，可以由单个晶体管构成，或可以是包括P-沟道晶体管和N-沟道晶体管的模拟开关)。然后，电流流过构成电流镜像的电流源(单个—单元)484。电流流过IC 14中的内部导线483。由于通过IC 14的端电极把内部导线483连接到源极信号线18，所以流过内部导线483的电流提供用于像素16的程控电流。
例如，当D1输入端处于高电平(正逻辑)时，使开关481b闭合。然后，电流流过构成电流镜像的两个电流源(单个—单元)484。电流流过IC 14中的内部导线483。由于通过IC 14的端电极把内部导线483连接到源极信号线18，所以流过内部导线483的电流提供用于像素16的程控电流。
相同地施加于其它开关481。当D2输入端处于高电平(正逻辑)时，使开关481c闭合。然后，电流流过构成电流镜像的四个电流源(单个—单元)484。当D5输入端处于高电平(正逻辑)时，使开关481f闭合。然后，电流流过构成电流镜像的32(三十二)个电流源(单个—单元)484。
这样，根据外部数据(D0到D5)，电流流到对应的电流源(单个—单元)。即，根据数据，电流流到0到63个电流源(单个—单元)。
顺便说说，为了便于说明，假定对于6-位配置存在63个电流源，但是这不是限制。在8-位配置的情况中，可以形成(放置)255个单元晶体管484。对于4-位配置，可以形成(放置)15个单元晶体管484。构成单元电流源的晶体管484具有沟道宽度W和沟道长度L。相同晶体管的使用使之有可能构成具有较小变化的输出级。
此外，并非所有单元晶体管484需要通过相等的电流。例如，可以对个别单元晶体管484进行加权。例如，可以使用单个—单元晶体管484、两倍规模的单元晶体管484、四倍规模的单元晶体管484等的混合来构成电流输出电路。然而，如果对单元晶体管484加权，则经加权的电流源可能不提供正确的比例，导致变化。因此，即使使用加权，最好从每个都对应于一单个—单元电流源的晶体管来构成每个电流源。
单元晶体管484应该等于或大于某个尺寸。晶体管的尺寸越小，输出电流中的变化越大。通过沟道长度L乘以沟道宽度W来给出晶体管484的大小。例如，如果W＝3微米而L＝4微米，则构成单元电流源的单元晶体管484的大小是W×L＝12平方微米。相信硅晶片的晶体边界条件与较小的晶体管尺寸导致较大的变化这样的事实有关。因此，当越过多个晶体边界形成每个晶体管时，晶体管输出电流中的变化是较小的。
晶体管大小与输出电流中的变化之间的关系如图119所示。图119中的曲线的水平轴表示晶体管大小(平方微米)。垂直轴表示按百分比的输出电流变化。这里使用形成在晶片上的63个单元电流源(单元晶体管)484的组来确定输出电流中的变化(％)。因此，虽然曲线的水平轴表示构成一个电流源的晶体管大小(单元晶体管484的大小)，但是由于实际上存在并联连接的63个晶体管，所以晶体管的总面积有63倍大。然而，图119是基于单元晶体管484的大小的。因此，图119示出每个具有30平方微米面积的63个单元晶体管484的输出电流中的变化是0.5％。
在64个色彩层次的情况中，100/64＝1.5％。因此，输出电流变化必须在1.5％以内。从图119可以看到，为了使变化在1.5％以内，单元晶体管的大小必须等于或大于2平方微米(在64个色彩层次的情况中，六十三个2平方微米的单元晶体管在工作)。另一方面，要限制晶体管大小，因为较大的晶体管增加IC芯片的尺寸，并且限制每一个输出的宽度。在这方面，单元晶体管484的大小的上限是300平方微米。因此，在64个色彩层次的情况中，单元晶体管484的大小必须从2平方微米到300平方微米(包括两者)。
在128个色彩层次的情况中，100/128＝1％。因此，输出电流变化必须在1％以内。从图119可以看到，为了使变化在1％以内，单元晶体管的大小必须等于或大于8平方微米。因此在128个色彩层次的情况中，单元晶体管484的大小必须从8平方微米到300平方微米(包括两者)。
一般，如果色彩层次数是K，而单元晶体管484的尺寸是St(平方微米)，则可以满足下列关系式40≤K/St]]>以及St≤300更好的是，应该满足下列关系式120≤K/St]]>以及St≤300在上述例子中，通过63个晶体管来表示64个色彩层次。当通过127个单元晶体管484来表示64个色彩层次时，单元晶体管484的尺寸是两个单元晶体管484的总尺寸。例如，在通过127个单元晶体管484来表示64个色彩层次的情况中，如果单元晶体管484的大小是10平方微米，则在图119中给出的单元晶体管484大小为10×2＝20。相似地，在通过255个单元晶体管484来表示64个色彩层次的情况中，如果单元晶体管484的大小是10平方微米，则在图119中给出的单元晶体管484大小为10×4＝40。
不但必须考虑单元晶体管484的大小，而且还要考虑单元晶体管484的形状。这是为了减少扭曲效应。扭曲是当保持单元晶体管484的栅极电压恒定而单元晶体管484的源极(S)和漏极(D)之间的电压变化时流过单元晶体管484的电流改变的一种现象。在没有扭曲效应时(在理想状态中)，即使施加于单元晶体管484的源极(S)和漏极(D)之间的电压变化，流过单元晶体管484的电流也不会改变。
当由于图1等中示出的驱动器晶体管11a的Vt变化而引起源极信号线18的电位改变时，发生扭曲效应。驱动器电路14传送程控电流通过源极信号线18，以使程控电流将流过像素的驱动器晶体管11a。程控电流导致驱动器晶体管11a的栅极端电压改变，因此程控电流流过驱动器晶体管11a。如从图3可看到，当所选择的像素16在程控模式中时，驱动器晶体管11a的栅极端电压等于源极信号线18的电位。
因此，由于像素16中的驱动器晶体管11a的Vt改变而引起源极信号线18的电位改变。源极信号线18的电位等于驱动器电路14的单元晶体管484的源极—漏极电压。即，像素16中的驱动器晶体管11a的Vt改变导致施加于单元晶体管484的源极—漏极电压改变。然后，由于扭曲，源极—漏极电压导致单元晶体管484的输出电压改变。
图123是曲线图，示出单元晶体管的L/W离开目标值的偏差(变化)。当单元晶体管的L/W比值等于2或比2小时，离开目标值的偏差是较大的(直线的斜率较大)。然而，当L/W增加时，离开目标值的偏差趋向于减少。当单元晶体管的L/W等于2或比2大时，离开目标值的偏差较小。还有，当L/W＝2或更大时，离开目标值的偏差是0.5％或更少。因此，这个值可以用于源极驱动器电路14，以表示晶体管的准确度。顺便说说，L是单元晶体管484的沟道长度，而W是单元晶体管484的沟道宽度。
然而，不是可以无限地增加单元晶体管484的沟道长度L的。沟道长度L越长，IC芯片14就越大。还有，大沟道长度L导致单元晶体管484的栅极端电压增加，增加源极驱动器IC 14所需要的电源电压。增加电源电压涉及高耐压IC工艺的应用。高耐压IC工艺制造的源极驱动器IC 14导致单元晶体管484的输出的变化较大(见图121及其说明)。分析结果表明L/W最好应该为100或更少。更好的是，应该为50或更少。
根据上述情况，最好单元晶体管的L/W是2或更大。还有，L/W最好是100或更小。更好的是，L/W是40或更小。
此外，L/W还取决于色彩层次数。如果色彩层次数较少，则即使因为色彩层次之间存在较大差异而由于扭曲效应引起单元晶体管484的输出电流有变化，也不存在问题。然而，在具有大色彩层次数的显示板的情况中，由于在色彩层次之间差别很小，甚至由于扭曲效应引起的单元晶体管484的输出电流中的较小变化也会减少色彩层次数。
根据上述情况，配置根据本发明的驱动器电路14，使之满足下列关系式 其中K是色彩层次数，L是单元晶体管484的沟道长度，而W是单元晶体管的沟道宽度。在图120中说明这个关系式。图120中直线上部的区域与本发明相关。
单元晶体管484的输出电流的变化还取决于源极驱动器IC 14的耐压。源极驱动器IC的耐压一般意味着IC的电源电压。例如，5V耐压意味着按5V标准电压来使用电源电压。顺便说说，IC耐压可以解释成最大工作电压。半导体制造者具有标准耐压工艺，诸如5V耐压工艺和10V耐压工艺。
相信单元晶体管484的栅极绝缘薄膜的薄膜特性和薄膜厚度与IC耐压影响单元晶体管484的输出电流变化的事实有关。用高IC耐压工艺而制造的晶体管具有厚的栅极绝缘薄膜。这是为了避免在高压应用下的电介质击穿。厚的栅极绝缘薄膜使之控制困难，并且增加薄膜特性的变化。这增加了晶体管的变化。还有，在高耐压工艺中制造的晶体管具有较低的迁移率。对于较低的迁移率，注入晶体管栅极的电子的微小变化会导致特性的改变。这增加了晶体管的变化。为了减少单元晶体管484的变化，最好采用具有低IC耐压的IC工艺。
图121说明IC耐压和单元晶体管484的输出变化之间的关系。垂直轴上的变化率是基于在1.8V耐压工艺中制造的单元晶体管484的变化的，取其变化为1。图121示出在各种IC耐压工艺中制造的和具有L/W＝12/6(微米)的形状的单元晶体管484的输出变化。在每个IC耐压工艺中制造多个单元晶体管484，并且确定它们输出电流的变化。耐压工艺分别包括1.8V耐压、2.5V耐压、3.3V耐压、5V耐压、8V耐压、10V耐压、15V耐压工艺。然而，为了便于说明，把在不同耐压工艺中制造的晶体管中的变化标绘在曲线图上，并且用直线连接。
从图121可看到，变化率(单元晶体管484的输出电流的变化)逐渐增加，直到9V的IC耐压。然而，当IC耐压超过10V时，变化率相对于IC耐压的斜率变成很大。
在图121中，对于64到256个色彩层次的显示，变化率的允许极限是3。变化率随单元晶体管484的面积、L/W等而变化。然而，单元晶体管484的形状几乎不影响相对于IC耐压的变化率。在9到10V的IC耐压以上，变化率趋向于增加。
另一方面，在图48中的输出端681处的电位随像素16的驱动器晶体管11a中的程控电流而变化。驱动器晶体管11a的栅极端电压近似等于源极信号线18的电位。还有，源极信号线18和源极驱动器IC(电路)14的输出端681的电位是相同的。当像素16的驱动器晶体管11a传送白色屏面(最大白色显示)电流时，它的栅极端电压设为Vw。当像素16的驱动器晶体管11a传送黑色屏面(完全黑色显示)电流时，设它的栅极端电压为Vb。Vw-Vb的绝对值必须为2V或更大。当把电压Vw施加于输出端681时，单元晶体管484的沟道间电压必须为0.5V或更高。
因此，把0.5V到((Vw-Vb)+0.5)V的电压施加于输出端681(在电流程控期间，把像素16的驱动器晶体管11a的栅极端电压施加于与源极信号线18连接的输出端681)。由于Vw-Vb等于2V，所以把高达2V+0.5V＝2.5V的电压施加于输出端681。因此，即使源极驱动器IC 14的输出电压(电流)是基于干线—到—干线(rail-to-rail)的电路配置(能够输出高达IC电源电压的电压的电路配置)的，IC耐压也必须为2.5V。端741所需要的幅度是2.5V或更大。
因此，对于源极驱动器IC 14，最好使用范围在2.5V到10V(包括两者)的耐压工艺。更好的是，对于源极驱动器IC 14，使用范围在3V到9V(包括两者)的耐压工艺。
顺便说说，已经描述了对于源极驱动器IC 14使用范围在2.5V到10V(包括两者)的耐压工艺。在阵列板71上直接形成源极驱动器电路14的例子(例如，低温多晶硅技术)中也应用这个耐压。在阵列板71上直接形成的源极驱动器电路14的工作耐压可以较高，并且在某些情况中超过15V。在这种情况中，可以用图121中说明的IC耐压来代替用于源极驱动器电路14的电源电压。还有，源极驱动器IC 14可以具有用所使用的电源电压代替的IC耐压。
使单元晶体管484的面积与它输出电流的变化相关。图122是通过在单元晶体管484的面积保持恒定时改变单元晶体管484的晶体管宽度W而得到的曲线图。在图122中，把沟道宽度W为2微米的单元晶体管484的变化取为1。曲线图的垂直轴表示变化率，其中把当沟道宽度为2微米时发生的变化取为1。
可以从图122看到，当单元晶体管484的W从2微米到9或10微米时，变化率逐渐增加。当W是10微米或更大时，变化率的增加趋向于变得较大。还有，当沟道宽度W＝2微米或更少时，变化率趋向于增加。
在图122中，对于64到255个色彩层次显示，变化率的允许极限是3。变化率随单元晶体管484的形状而改变。然而，单元晶体管484的形状几乎不影响相对于沟道宽度W的变化率。
因此，最好，单元晶体管484的沟道宽度W是从2微米到10微米(包括两者)。更好的是，单元晶体管484的沟道宽度W是从2微米到9微米(包括两者)。然而，当色彩层次数是64时，实际上2微米到15微米(包括两者)的沟道宽度W是可接受的。
如在图52中所说明，把流过第二级电流镜像电路472b的电流拷贝到构成第三级电流镜像电路的晶体管473a。如果电流镜像比是1，则电流流过晶体管473b。把电流拷贝到最终级中的单元晶体管484。
由一个单元晶体管484提供的D0，提供流过最终级电流源的单元晶体管473的电流值。由两个单元晶体管484提供的D1，提供最终级电流源两倍大的电流值。由四个单元晶体管484提供的D2，提供最终级电流源四倍大的电流值；以及由三十二个单元晶体管484提供的D5，提供最终级电流源三十二倍大的电流值。以上是基于这样的假设，即最终级电流镜像电路的镜像比是1。
通过由包括D0、D1、D2、...、和D5等6-位图像数据控制的开关，把程控电流Iw输出(汲取)到源极信号线。因此，根据包括D0、D1、D2、...、和D5等6-位图像数据的激励和去除激励，把最终级电流源473的一倍大、两倍大、四倍大、...和/或三十二倍大的电流添加和输出到输出线。即，根据包括D0、D1、D2、...、和D5等6-位图像数据的激励和去除激励，从输出线输出比最终级电流源473的电流大0到63倍的电流(从源极信号线18汲取该电流)。
实际上，如在图77中所说明，在源极驱动器IC 14中，可以通过寄存器491(491R、491G以及491B)分别调节用于R、G和B的参考电流(IaR、IaG以及IaB)。通过调节参考电流Ia，可以容易地调节白色平衡。
为了得到EL显示板上的全色显示，需要对R、G和B中的每一个提供一个参考电流。通过控制RGB参考电流的比值，可以调节白色平衡。在电流驱动和本发明的情况中，根据参考电流确定由单元晶体管484传送的电流值。因此，可以通过确定参考电流的大小来确定由单元晶体管484传送的电流值。因此，通过对R、G和B的每一个设置一个参考电流可以得到每个色彩层次中的白色平衡。上述情况是可行的，因为源极驱动器电路14产生按级变化的电流输出(是电流驱动)。因此，要点在于如何对R、G和B中的每一个设置参考电流的幅度。
EL元件的光辐射效率是确定于，或强烈地取决于蒸汽沉积或施加于EL元件上的薄膜的厚度的。每批的薄膜厚度几乎是不变的。通过EL元件15的薄膜厚度的批控制，有可能确定流过EL元件15的电流和光辐射效率之间的关系。即，对于每批，用于白色平衡的电流值是固定的。
图49是示例电路图，示出三级电流镜像电路的176个输出(N×M＝176)。在图49中，把第一级电流镜像电路构成的电流源471称为母电流源，把第二级电流镜像电路构成的电流源472称为子电流源，以及把第三级电流镜像电路构成的电流源473称为孙子电流源。
对作为最终级电流镜像电路的第三级电流镜像电路使用整数倍率，使之有可能减少176个输出中的变化，以及产生高准确度的电流输出。
顺便说说，密集放置意味着至少在8毫米的距离内放置第一电流源471和第二电流源472(电流或电压输出和电流或电压输入)。更好的是，把它们放置在5毫米内。已经通过分析指出，当按这个密度放置时，这些电流源可以集成于具有较小晶体管特性(Vt和迁移率(μ))差异的硅芯片。相似地，至少在8毫米的距离内放置第二电流源472和第三电流源473(电流输出和电流输入)。更好的是，把它们放置在5毫米内。不用说，还可以把上述项目应用于本发明的其它例子。
电流或电压输出和电流或电压输入表示下列关系。在图50中示出的基于电压传送的情况中，第(I)电流源的晶体管471(输出)以及第(I+1)电流源的晶体管472a(输入)放置得相互靠近。在图51中示出的基于电流传送的情况中，第(I)电流源的晶体管471a(输出)以及第(I+1)电流源的晶体管472b(输入)放置得相互靠近。
顺便说说，虽然在图49、50等中假设存在一个晶体管471，但是这不是限制。例如，还有可能形成多个小的子晶体管471，并且把子晶体管的源极或漏极端连接到寄存器491以形成单元晶体管484。通过并联连接多个小的子晶体管，有可能减少单元晶体管484的变化。
相似地，虽然假设存在一个晶体管472a，但是这不是限制。例如，还有可能形成多个小的子晶体管472a，并且把晶体管472a的栅极端与晶体管471的栅极端连接。通过并联连接多个小晶体管472a，有可能减少晶体管472a的变化。
因此，根据本发明，可以说明下列一些配置一个晶体管471与多个晶体管472a连接的一种配置，多个晶体管471与一个晶体管472a连接的一种配置，以及多个晶体管471与多个晶体管472a连接的一种配置。下面将更详细地描述这些例子。
上述项目还可以应用于图52中的晶体管473a和473b的一种配置。可能的配置包括一个晶体管473a与多个晶体管473b连接的一种配置，多个晶体管473a与一个晶体管473b连接的一种配置，以及多个晶体管473a与多个晶体管473b连接的一种配置。通过并联连接多个小晶体管473，有可能减少晶体管473的变化。
上述项目还可以应用于图52中晶体管472a和472b之间的关系。还有，在图48中最好使用多个晶体管473b。相似地，在图56和57中最好使用多个晶体管473。
虽然已经指出源极驱动器IC 14包括硅芯片，但是这不是限制。在镓衬底或锗衬底上形成的另一个半导体芯片可以构成源极驱动器IC 14。还有，单元晶体管484可以是双极型晶体管、CMOS晶体管、FET、Bi-CMOS晶体管或DMOS晶体管。然而，就减少单元晶体管484的输出变化而论，最好使用CMOS晶体管作为单元晶体管484。
最好，单元晶体管484是N-沟道晶体管。包括P-沟道晶体管的单元晶体管具有的输出变化为包括N-沟道晶体管的单元晶体管的变化的1.5倍大。
由于源极驱动器IC 14的单元晶体管484最好是N-沟道晶体管，所以源极驱动器IC 14的程控电流是从像素16汲取的电流。因此，像素16的驱动器晶体管11a是P-沟道晶体管。图1中的开关晶体管11d也是P-沟道晶体管。
因此，本发明的特征是一种配置，在该配置中，源极驱动器IC(电路)14的输出级中的单元晶体管484是N-沟道晶体管以及像素16的驱动器晶体管11a是P-沟道晶体管。顺便说说，最好构成像素16的所有晶体管(晶体管11a、11b、11c和11d)都是P-沟道晶体管。这排除了形成N-沟道晶体管的过程，导致低成本和高产量。
顺便说说，虽然已经指出在IC 14上形成单元晶体管484，但是这不是限制。可以通过低温多晶硅技术形成源极驱动器电路14。在该情况中，源极驱动器电路14中的单元晶体管484最好还是N-沟道晶体管。
图51示出用于基于电流传送的一种配置的例子。图50也示出用于基于电流传送的一种配置的例子。就电路图而论，图50和51是相似的，但是布局配置，即导线布局，是不同的。在图50中，标号471表示第一级N-沟道电流源晶体管，472a表示第二级N-沟道电流源晶体管，以及472b表示第二级P-沟道电流源晶体管。
在图51中，标号471a表示第一级N-沟道电流源晶体管，472a表示第二级N-沟道电流源晶体管，以及472b表示第二级P-沟道电流源晶体管。
在图50中，把包括可变寄存器491(用于改变电流)以及N-沟道晶体管741的第一级电流源的栅极电压传送到第二级电流源的N-沟道晶体管472a的栅极。因此，这是基于电压的传送类型的布局配置。
在图51中，把包括可变寄存器491以及N-沟道晶体管741a的第一级电流源的栅极电压施加于相邻的第二级电流源的N-沟道晶体管472a的栅极，因此，把流过晶体管的电流值传送到第二级电流源的P-沟道晶体管472b。因此，这是基于电流的传送类型的布局配置。
顺便说说，虽然本发明的这个例子集中在第一电流源和第二电流源之间的关系上，这是为了便于说明或理解，但这不是限制，不用说，这个例子还适用于(可以被应用于)第二电流源和第三电流源之间的关系以及其它电流源之间的关系。
在图50中示出的基于电压的传送类型的电流镜像电路的布局配置中，使组成电流镜像电路的第一级电流源的N-沟道晶体管471以及第二级电流源的N-沟道晶体管472a分隔开(精确地说，趋向于分开)，因此两个晶体管倾向于有不同的特性。因此，不是把第一级电流源的电流值正确地发送到第二级电流源，可能存在变化。
相反，在图51中示出的基于电流的传送类型的电流镜像电路的布局配置中，使组成电流镜像电路的第一级电流源的N-沟道晶体管471a以及第二级电流源的N-沟道晶体管472a相互的位置邻近(容易放置得相互邻近)，因此两个晶体管的特性几乎没有区别。因此，把第一级电流源的电流值正确地发送到第二级电流源，几乎不存在变化。
由于上述情况，就减少变化而论，对于根据本发明的多级电流镜像电路的电路配置，最好使用基于电流的传送类型的布局配置来代替基于电压的传送类型(根据本发明的基于电流的传送类型的源极驱动器IC(电路)14)。不用说，可以把上述例子应用于本发明的其它例子。
顺便说说，虽然为了说明起见引用了从第一级电流源到第二级电流源的传送，但是还可以相同地适用于从第二级电流源到第三级电流源的传送，从第三级电流源到第四级电流源的传送，依此类推。还有，不用说，本发明可以采用单级电流源配置(见图164、165、166等)。
图52示出在图49(因此，它示出基于电压的传送类型的电路配置)中示出的三级电流镜像电路(三级电流源)的基于电流的传送形式。
在图52中，首先通过可变寄存器491和N-沟道晶体管471建立参考电流。顺便说说，虽然指出通过可变寄存器491来调节参考电流，但是实际上通过在源极驱动器IC(电路)14中形成(或放置)的电子调节器来设置和调整N-沟道晶体管471的源极电压。另一方面，通过直接把从图48中示出的包括大量单元晶体管(单个单元)484的电流型电子调节器输出的电流提供给晶体管471的源极端而调节参考电流(见图53)。
把晶体管471构成的第一级电流源的栅极电压施加于邻近的第二级电流源的N-沟道晶体管472a的栅极，因而把流过该晶体管的电流传送到第二级电流源的P-沟道晶体管472b。还有，把第二级电流源的P-沟道晶体管472b的栅极电压施加于邻近的第三级电流源的N-沟道晶体管473a的栅极，因而把流过晶体管的电流传送到第三级电流源的N-沟道晶体管473b。如在图48中所说明，根据要求的位计数，在第三级电流源的N-沟道晶体管473b的栅极处形成(放置)大量单元晶体管484。
图53中的配置的特征在于使多级电流镜像电路的第一级电流源471配备一个电流值调节元件。这个配置允许通过改变第一级电流源471的电流值来控制输出电流。
在晶片内晶体管的Vt的变化(特性的变化)数量级为100毫伏。然而，相互在100μ中形成的晶体管的Vt的变化应该为10毫伏或更小(实际测量值)。即，通过用相互靠近的晶体管来配置电流镜像电路，有可能减少电流镜像电路的输出电流的变化。这减少了源极驱动器IC的端之间的输出电流的变化。
顺便说说，虽然描述Vt的变化作为晶体管之间的变化，但是晶体管之间的变化不限于Vt的变化。然而，由于Vt的变化是晶体管之间的变化的主要原因，所以为了便于理解，假定Vt的变化＝晶体管之间的变化。
图118示出晶体管的形成面积对于基于测量结果的单元晶体管484输出电流变化的关系曲线。输出电流变化是在阈电压(Vt)处的电流变化。黑色点表示在形成面积中产生的估计取样晶体管(数量为10到200个)的输出电流变化。在图118的区域A(0.5平方毫米或更少的一个形成面积)中形成的晶体管的输出电流几乎没有变化(输出电流变化仅在误差边缘之内，意味着产生恒定的输出电流)。相反，在区域C(2.4平方毫米或更多的一个形成面积)中，相对于形成面积的输出电流变化趋向于急剧地增加。在区域B(0.5到2.4平方毫米的一个形成面积)中，输出电流变化几乎与形成面积成正比。
然而，输出电流的绝对值从一个晶片到一个晶片而变化。然而，通过在本发明的源极驱动器电路(IC)14中调节参考电压或把它设置成固定值可以解决这个问题。还有，通过灵巧地修改电流镜像电路可以应对(解决)这个问题。
本发明通过使用输入数字数据(D)来切换流过单元晶体管484的电流股数而改变(控制)流过源极信号线18的电流量。当色彩层次数是64个或更多时，由于1/64＝0.015，所以在理论上，输出电流变化应该在1到2％以内。顺便说说，视觉上难于区分1％以内的输出变化，而且0.5％或以下的输出变化是不可能区分的(看起来一致)。
为了保持输出电流变化(％)在1％以内，晶体管组(应该抑制其变化的一些晶体管)的形成面积应该保持在2平方毫米以内，如图118中示出的结果所表示。更好的是，输出电流变化(即，晶体管的Vt的变化)应该保持在0.5％以内。即，晶体管组521的形成面积可以保持在1.2平方毫米以内，如图118中示出的结果所表示。顺便说说，垂直长度乘以水平长度给出形成面积。例如，从1毫米×1.2毫米产生1.2平方毫米的形成面积。
可以相同地应用于一组单元晶体管484(在64个色彩层次的情况中，为63个晶体管的一个块，见图48等)。一组单元晶体管484的形成面积应该保持在2平方毫米以内。更好的是，一组单元晶体管484的形成面积应该保持在1.2平方毫米以内。
顺便说说，上面是应用于8-位(256个色彩层次)或更多数据的。对于较少数量的色彩层次，例如，在6-位数据(64个色彩层次)的情况中，输出电流变化可以在2％附近(实际上就图像显示而论，是不存在问题的)。既然是这样，晶体管组521的形成面积可以保持在5平方毫米以内。不需要使两个晶体管组521(在图52中示出晶体管组521a和521b)都满足这个条件。如果晶体管组中的至少一个(如果存在不止三个晶体管组，则为一个或多个晶体管组521)满足条件，则就可以得到本发明的效果。最好，较低电平的晶体管组521(521a高于521b)应该满足这个条件。这将减少图像显示的问题。
在本发明的源极驱动器电路(IC)14中，在多个级中连接包括母、子和孙子的多个电流源(当然，可能是包括母和子电流源的两级)，并且密集地放置，如在图52中所示。在电流源之间(晶体管组521之间)进行基于电流的传送。具体说，在图52中密集地放置被虚线包围的晶体管(晶体管组521)。晶体管组521在相互之间进行基于电压的传送。在源芯片接近中心处形成(放置)母电流源471和子电流源472a。这使之有可能相对地缩短放置在芯片的左和右的构成子电流源的晶体管472a和构成电流子源的晶体管472b之间的距离。即，把最高电平(top-level)的晶体管组521a放置在IC芯片上接近中心处。然后，把较低电平晶体管组521b放置在IC芯片14的左和右。最好，如此放置、形成和制造晶体管，使数量近似相等的低电平晶体管组521b放置在IC芯片14的左和右。顺便说说，上述项目不限于IC芯片14，而是可以使用低温多晶硅技术或高温多晶硅技术应用于直接形成在阵列板71上的源极驱动器电路14。对于其它项目也是同样真实的。
根据本发明，在IC芯片14接近中心处构成、放置、形成或制造一个晶体管组521a以及各形成在芯片的左和右的八个晶体管组521b(N＝8+8，见图47)。最好，如此地安排子晶体管组521b，使它们在芯片的左和右的数量相等，或形成或放置在相对于形成母的芯片中心的左边的子晶体管组521b的数量和形成或放置在芯片的右边的子晶体管组521b的数量之间的差异为四或更少。更好的是，形成或放置在芯片的左边的子晶体管组521b的数量和形成或放置在芯片的右边的子晶体管组521b的数量之间的差异为一或更少。可以把上述项目相似地应用于孙子晶体管组(在图52中省略)。
在母电流源471和子电流源472a之间进行基于电压的传送(电压连接)。因此，倾向于受到晶体管Vt变化的影响。因此，密集地放置晶体管组521a中的晶体管。晶体管组521a的形成面积保持在2平方毫米以内。更好的是，保持在1.2平方毫米以内，如在图118中所示。当然，如果色彩层次数是64或更少，则形成面积可以在5平方毫米以内。
通过电流在晶体管组521a和子晶体管472b之间传送数据，因此电流可以流过某个距离。关于距离(例如，在较高电平晶体管组521a的输出端和较低电平晶体管组521b的输入端之间)，如上所述，应该把构成第二电流源(子)的晶体管472a和构成第二电流源(子)的晶体管472b相互放置在至少10毫米以内。最好，应该在8毫米以内放置或形成晶体管。更好的是，应该把它们放置在5毫米以内。
已经通过分析示出，如果距离在这个范围内，则在基于电流的传送的情况中，放置在硅芯片中的晶体管特性(Vt和迁移率())的差异没有多大的影响。最好，特别通过较低电平的晶体管组来满足上述情况。例如，如果晶体管组521a在高电平处，晶体管组521b在它之下，晶体管组521c在它们之下，则晶体管组521b和晶体管组521c之间的基于电流的传送应该满足上述情况。因此，根据本发明，不是始终需要所有的晶体管组521都满足上述情况。至少一对晶体管组521满足上述情况已经足够。这是因为电平越低，存在越多的晶体管组521。
这可以相似地应用于构成第三(孙子)电流源的晶体管473a以及构成第三电流源的晶体管473b。不用说，几乎相同地适用于基于电压的传送。
在芯片从左到右的方向上(在纵轴方向上，即，在面向输出端681的位置处)形成、制造或放置晶体管组521b。根据本发明，晶体管组521b的数量M是11(见图47)。
在子电流源472b和孙子电流源473a之间进行基于电压的传送(电压连接)。因此，密集地放置晶体管组521b中的晶体管，如同晶体管组521a的情况一样。晶体管组521b的形成面积应该在2平方毫米以内，如在图118中所示。更好的是，应该在1.2平方毫米以内。然而，甚至晶体管组521b中的晶体管的Vt的微小变化也会出现在屏幕上。因此，最好形成面积应该是图118中的区域A(0.5平方毫米或更少)。
在孙子晶体管473a和晶体管473b之间传送数据(基于电流的传送)，因此电流可以流过晶体管组521b中的某个距离。早先提供的距离的说明也可以应用于这里。应该使构成第三(孙子)电流源的晶体管473a和构成第二(孙子)电流源的晶体管473b相互放置在至少8毫米以内。更好的是，应该把它们放置在5毫米以内。
图53示出构成电子调节器的电流值调节元件。电子调节器包括电阻器531(它是由多晶硅构成的，控制电流和产生参考电压)、解码器电路532、电平偏移器电路533等。顺便说说，电子调节器输出电流。晶体管481的功能如同模拟开关电路。
顺便说说，在源极驱动器IC(电路)14中，可以把晶体管称为电流源。这是因为晶体管的功能如同由晶体管构成的电流镜像电路等中的电流源。
根据EL显示板使用的颜色数量来形成(或放置)电子调节器电路。例如，如果使用三种主要颜色RGB，则最好对应于这三种颜色形成(或放置)三个电子调节器，以使可以独立调节颜色。然而，如果使用一种颜色作为参考(是固定的)，则应该形成(或放置)象颜色数量减一一样多的电子调节器电路。
图68示出一种配置，在该配置中，形成(或放置)电阻性元件491来独立控制三种主要颜色RGB的参考电压。当然，不用说，可以用电子调节器来代替电阻性元件491。还有，可以把电阻性元件491制造在源极驱动器IC(电路)14中。与在图68中说明的区域中的输出电流电路654一起，密集地放置诸如电流源471和电流源472之类包括专利和子电流源的基本电流源。密集放置使从源极信号线18来的输出的变化减少。如在图68中所说明，通过把它们放置在源极驱动器IC(电路)14的中心处的输出电流电路691中，使之变得容易从电流源471和电流源472把电流分配到源极驱动器IC(电路)14的左边和右边，导致减少左边和右边之间的输出变化(把它们放置在参考电流发生器电路或控制器中来代替放置在电流输出电路中是正确的。即，691是不形成输出电路的一个区域)。
然而，不是始终需要把它们放置在中心处的输出电流电路654中的。可以把它们放置在IC芯片的一端或两端处。还有，可以形成或放置它们与输出电流电路654平行。
不希望在IC芯片14的中心形成控制器或输出电流电路654，因为它们易于受到IC芯片14中的单元晶体管484的Vt分布(晶片的Vt是均匀地分布在晶片中的)的影响。
在图52中的电路配置中，以一对一的关系来连接晶体管473a和晶体管473b。再有在图51中，以一对一的关系来连接晶体管472a和晶体管472b。
然而，如果晶体管以一对一的关系与其它晶体管连接，则晶体管的任何特性(Vt等)中的变化，将导致与它连接的对应晶体管的输出的变化。
为了解决这个问题，在图58中示出具有合适配置的一个例子。在图58中示出的配置中，每个包括四个晶体管473a的发送晶体管组521b(521b1、521b2和521b3)以及每个包括四个晶体管473b的发送晶体管组521c(521c1、521c2和521c3)相互连接。虽然已经指出晶体管组521b和521c中的每一个包括四个晶体管473，但是这不是限制，可以包括少于四个或多于四个的晶体管。即，从与晶体管473a一起构成电流镜像电路的多个晶体管473输出流过晶体管473a的参考电流Ib，并且多个晶体管473b接收该输出电流。
最好，多个晶体管473a和多个晶体管473b的大小近似相同以及数量相等。最好，每个产生一个输出的单元晶体管484(在图48中的64个色彩层次的情况中，数量为63个)以及与单元晶体管484一起构成电流镜像电路的晶体管473b也是大小近似相同以及数量相等的。具体说，单元晶体管484和晶体管473b之间的大小差异最好在±25％以内。上述配置使之有可能准确地设置电流镜像比，并且减少输出电流的变化。顺便说说，通过晶体管沟道长度L和沟道宽度W的乘积给出晶体管的面积。
最好，流过晶体管472b的电流等于或大于流过晶体管473b的电流Ic1的五倍。这将使晶体管473a的栅极电位稳定，并且抑制了输出电流引起的时间现象。
虽然已经指出，把发送晶体管组521b1和发送晶体管组521b2放置得相互邻近，并且它们中的每一个包括相互紧靠着放置的四个晶体管473a，但是这不是限制。例如，可以交替地放置或形成发送晶体管组521b1的晶体管473a和发送晶体管组521b2的晶体管473a。这将减少每个端的输出电流(程控电流)的变化。
对于基于电流的传送，使用多个晶体管使之有可能在整体上减少晶体管组的输出电流的变化，并且进一步减少每个端的输出电流(程控电流)之间的变化。
构成发送晶体管组521的晶体管473的总的形成面积是一个重要的项目。基本上，晶体管473的总形成面积越大，输出电流(从源极信号线18流入的程控电流)的变化就越小。即，发送晶体管组521的形成面积(晶体管473的总形成面积)越大，变化就越小。然而，晶体管473的较大的形成面积增加芯片面积，增加了IC芯片14的价格。
顺便说说，发送晶体管组521的形成面积是构成发送晶体管组521的晶体管473的形成面积的总和。晶体管的面积是沟道长度L和沟道宽度W的乘积。因此，如果晶体管组521包括十个晶体管473(沟道长度L是10微米和沟道宽度W是5微米)，则发送晶体管组521的形成面积Tm(平方微米)是10微米×5微米×10＝500(平方微米)。
应该如此地确定发送晶体管组521的形成面积，使之与单元晶体管484保持某个关系。还有，发送晶体管组521a和发送晶体管组521b应该保持某个关系。
现在，将给出发送晶体管组521的形成面积和单元晶体管484之间关系的说明。在图48中还示出，每一个晶体管473b连接多个单元晶体管484。在64个色彩层次的情况中，63个单元晶体管484对应于一个晶体管473b(图48中的配置)。如果单元晶体管484的沟道长度L是10微米，并且单元晶体管484的沟道宽度W是10微米，则单元晶体管组(在该例子中是63个单元晶体管484)的形成面积Ts(平方微米)是10微米×10微米×63＝6300平方微米。
这里，图48中的晶体管473b和图58中的发送晶体管组521c是相关的。单元晶体管组的形成面积Ts和发送晶体管组521c的形成面积Tm具有下列关系1/4≤Tm/Ts≤6
更好的是，单元晶体管组的形成面积Ts和发送晶体管组521c的形成面积Tm具有下列关系1/2≤Tm/Ts≤4通过满足上述关系，有可能减少每个端的输出电流(程控电流)的变化。发送晶体管组521b的形成面积Tmm和发送晶体管组521c的形成面积Tms具有下列关系1/2≤Tmm/Tms≤8更好的是，单元晶体管组的形成面积Ts和发送晶体管组521c的形成面积Tm具有下列关系1≤Tm/Ts≤4通过满足上述关系，有可能减少每个端的输出电流(程控电流)的变化。
假定来自晶体管组521b1的输出电流是Ic1，来自晶体管组521b2的输出电流是Ic2以及来自晶体管组521b3的输出电流是Ic3。则，输出电流Ic1、Ic2和Ic3必须相一致。根据本发明，由于每个晶体管组521包括多个晶体管473，所以即使个别晶体管473有所变化，作为一个整体，晶体管组521的输出电流Ic也不会变化。
顺便说说，上述例子不限于图52中示出的三级电流镜像连接(多级电流镜像连接)。不用说，还可以适用于单级电流镜像连接。图52中示出的例子涉及连接每个包括多个晶体管473a的晶体管组521b(521b1，521b2，521b3，...)和每个包括多个晶体管473b的晶体管组521c(521c1，521c2，521c3，...)。然而，本发明不限于此。还有可能连接单个晶体管473a和每个包括多个晶体管473b的晶体管组521c(521c1，521c2，521c3，...)，或连接每个包括多个晶体管473a的晶体管组521b(521b1，521b2，521b3，...)和一个晶体管473b。
在图48中，开关481a对应于第0位，开关481b对应于第1位，开关481c对应于第2位，...，以及开关481f对应于第5位。第0位包括一个单元晶体管，第1位包括两个单元晶体管，第2位包括四个单元晶体管，...，以及第5位包括三十二(32)个单元晶体管。为了便于说明，假定源极驱动器电路14是支持64-色彩层次显示的6-位驱动器。
根据本发明的源极驱动器IC(电路)14的配置，第1位输出两倍大的程控电流到第0位，第2位输出两倍大的程控电流到第1位，第3位输出两倍大的程控电流到第2位，第4位输出两倍大的程控电流到第3位，第5位输出两倍大的程控电流到第4位。换句话说，每个位必须能够输出下一个较低级位的两倍大的程控电流。
图58中的配置通过使多个晶体管473b接收来自多个晶体管473a的输出电流而减少每个端的输出电流的变化。图60示出通过从晶体管组的两边提供参考电流而减少每个端的输出电流变化的一种配置。为电流Ib设置了多个源。电流Ib1和电流Ib2具有相同的电流值，并且产生电流Ib1的晶体管和产生电流Ib2的晶体管作为一对构成一电流镜像电路。
因此，在这种配置中，形成、放置或构成多个晶体管(电流产生装置)，以产生规定单元晶体管484的输出电流的参考电流。更好的是，把来自多个晶体管的输出电流连接到诸如构成电流镜像电路的晶体管之类的电流接收电路，并且通过多个晶体管产生的栅极电压来控制单元晶体管484的输出电流。因此，这种配置包括多个单元晶体管484以及构成电流镜像电路的多个晶体管473b。图58示出包括63个单元晶体管484的晶体管组以及构成电流镜像电路的五个晶体管。
最好，使用硅IC芯片设置单元晶体管484的栅极端电压为0.52到0.68伏(包括两者)。这个范围可以减少单元晶体管484的输出电流的变化。在图163、164、165等中，把上述项目相似地应用于的本发明的其它例子。
在图60中，如果把参考电流Ib1和参考电流Ib2设计成可以独立地调节，则可以自由地设置栅极端581的点a和点b处的电压。参考电流Ib1和Ib2的调节使之有可能校正由IC芯片14的左边和右边之间的单元晶体管的Vt差异引起的输出电流的任何斜率。
最好，通过多个晶体管来传送构成电流镜像电路的晶体管产生的电流。在IC芯片14中形成的晶体管具有特性变化。为了抑制晶体管特性的变化，可以增加晶体管的尺寸。然而，如果增加晶体管的尺寸，则电流镜像电路的电流镜像比可能偏离。为了解决这个问题，建议使用多个晶体管进行基于电流或电压的传送。即使个别晶体管的特性有变化，使用多个晶体管也减少总变化。这还提高了电流镜像比的准确度。总之，还减少了IC芯片的面积。
在图58中，晶体管组521a和晶体管组521b包括电流镜像电路。晶体管组521a包括多个晶体管472b。另一方面，每个晶体管组521b包括多个晶体管473a。相似地，每个晶体管组521c包括多个晶体管473c。
晶体管组521b1、晶体管组521b2、晶体管组521b3、晶体管组521b4等是由相同数量的晶体管473a构成的。还有，在各晶体管组521b中间，晶体管473a的总面积(近似地)相等(其中总面积是每个晶体管组521b中的晶体管473a的W和L尺寸乘以晶体管473a的数量)。这也适用于晶体管组521c。
令Sc表示在每个晶体管组521c中的晶体管473b的总面积(其中总面积是每个晶体管组521c中的晶体管473b的W和L尺寸乘以晶体管473b的数量)。还有，令Sb表示在每个晶体管组521b中的晶体管473a的总面积(其中总面积是每个晶体管组521b中的晶体管473a的W和L大小乘以晶体管473a的数量)。还有，令Sa表示在晶体管521a中的晶体管472b的总面积(其中总面积是晶体管组521a中的晶体管472b的W和L大小乘以晶体管472b的数量)。还有，令Sd表示每个输出的单元晶体管484的总面积(其中总面积是单元晶体管484的W和L大小乘以63)。
最好，总面积Sc和总面积Sb近似相等。还有，最好构成每个晶体管组521b的晶体管473a和构成每个晶体管组521c的晶体管473b的数量相等。然而，考虑IC芯片14上的布局限制，可以使构成每个晶体管组521b的晶体管473a比构成每个晶体管组521c的晶体管473b的数量少而尺寸较大。
图59中示出上述配置的一个例子。晶体管组521a包括多个晶体管472b。晶体管组521a和晶体管473a构成电流镜像电路。晶体管473a产生电流Ic。一个晶体管473a驱动晶体管组521c中的多个晶体管473b(来自单个晶体管473a的电流Ic分路到多个晶体管473b)。一般，晶体管473a的数量对应于输出电路的数量。例如，在QCIF+板中，在每个R、G和B电路中有176个晶体管473a。
总面积Sd和总面积Sc之间的关系与输出变化相关。在图124中示出这个相关。对于变化率等，参考图121。取当总面积Sd∶总面积Sc＝2∶1时(Sc/Sd＝1/2)的变化率为1。可以从图124看到，小的Sc/Sd比值导致变化率急剧地变差。特别当Sc/Sd是1/2或更少时，导致较差的变化率。当Sc/Sd是1/2或以上时，输出变化降低。降低是逐渐的。当Sc/Sd在1/2左右或更大时，输出变化落在允许的范围内。就上述情况而论，最好满足1/2≤Sc/Sd。然而，较大的Sc意味着较大的IC芯片。因此，应该提供Sc/Sd＝4这一上限。即，必须满足1/2≤Sc/Sd≤4的关系。
顺便说说，A≥B意味着A等于或大于B。A＞B意味着A大于B。A≤B意味着A等于或小于B。A＜B意味着A小于B。
此外，最好总面积Sd和总面积Sc近似相等。此外，最好每个输出的单元晶体管484的数量和每个晶体管组521c中的晶体管473b的数量相等。即，在64个色彩层次的情况中，每个输出有63个单元晶体管484。因此，在晶体管组521c中有63个晶体管473b。
还有，最好晶体管组521a、晶体管组521b、以及晶体管组521c由W/L比在因子为4以内的单元晶体管484构成。更好的是，它们由W/L比在因子为2以内的单元晶体管484构成。甚至更好的是，它们由相同大小的单元晶体管484构成。即，电流镜像电路和输出电流电路654由大小几乎相同的晶体管构成。
总面积Sa应该大于总面积Sb。最好，满足关系200Sb≥Sa≥4Sb。还有，构成所有晶体管组521b的晶体管473a的总面积Sa应该近似等于Sa。
在图60等中示出的配置中，在栅极导线581的每个端处放置晶体管或晶体管组。因此，在栅极导线581的两个端处放置总共两个晶体管或两个晶体管组。然而，本发明不限于此。如在图61中所说明，可以把晶体管或晶体管组放置在栅极导线581的中心或其它位置处。在图61中形成三个晶体管组521a。本发明的特征在于在栅极导线581上形成多个晶体管或晶体管组521。使用多个晶体管或晶体管组，使之有可能减少栅极导线581的阻抗，导致稳定性提高。
为了进一步提高稳定性，最好在栅极导线581上形成或放置电容器661，如在图62中所说明。另一方面，可以在IC芯片14或源极驱动器电路14中形成电容器661，或电容器661可以放置或安装在芯片的之外作为源极驱动器IC14的外部电容器。当电容器为外部安装时，在IC芯片端上放置电容器连接端。
配置上述例子以通过参考电流，使用电流镜像电路拷贝参考电流，以及把参考电流发送到最终级中的单元晶体管484。当图像显示是黑色显示(完全黑色屏面显示)时，因为每个开关都是开路的，所以电流不流过任何单元晶体管484。因此，0(安培)电流流过源极信号线18，没有消耗功率。
然而，甚至在黑色屏面显示期间，参考电流也是在流动的。例子包括图63中的电流Ib和Ic。它们变成电抗性电流。如果参考电流配置成在电流程控期间流动，则参考电流有效地流过。因此，在图像的垂直和水平消隐周期期间限制参考电流流动。在等待周期期间也限制参考电流流动。
为了防止参考电流流动，可以使静止开关631开路，如图63中所示。静止开关631是模拟开关，形成在源驱动器即源驱动器IC14中。当然，静止开关631可设置在源驱动器IC14之外，且中可控的。
当断开静止开关631时，参考电流Ib停止流动。因此，电流不流过晶体管组521a1中的晶体管473a，并且参考电流Ic也减小到0安培。因此，电流也不流过晶体管组521c中的晶体管473b。这提高了电源效率。
图64是定时图。与水平同步信号HD同步而产生消隐信号。当消隐信号为高电平时的周期对应于消隐周期。当消隐信号为低电平时，施加视频信号。当消隐信号是低电平时，使静止开关631断开(开路)，并且当该信号为高电平时接通。
当断开静止开关631时的消隐周期A期间，参考电流不流动。当接通静止开关631时的周期D期间，参考电流流动。
顺便说说，可以根据图像数据来执行静止开关631的通/断控制。例如，当像素行中的所有图像数据都是黑色图像数据时(对于1H的时段，输出到所有源极信号线18的程控电流是0)，断开静止开关631，以停止参考电流(Ic、Ib等)的流动。还有，可以对于每根源极信号线形成或放置一个静止开关，并且静止开关可以受到通/断控制。例如，当奇数源极信号线18处于黑色显示模式中时(垂直黑色带显示)，对应的静止开关是断开的。
图52和77是具有多级连接的电流镜像配置的源极驱动器电路(IC)14的方框图。本发明不限于诸如图52中所示出的一种多级连接配置。还可以应用于具有单级连接的源极驱动器电路。图166到172是具有单级连接的源极驱动器电路(IC)的方框图。
尤其，对于具有单级连接的源极驱动器电路，当在显示板上显示图像时，施加于源极信号线18的电流导致源极信号线电位起伏，这接下来导致源极驱动器IC 14的栅极导线581振荡。源极驱动器IC 14的电源电压影响振荡，因为电源电压振荡到最大电压。图163示出当源极驱动器IC 14的电源电压为1.8伏时，根据所得到的值的栅极导线的电位起伏比。起伏比随源极驱动器IC14的电源电压的增加而增加。可允许的起伏比范围约为3。较高的起伏比将导致水平交叉干扰。当IC的电源电压是10到12伏或更大时，相对于电源电压的起伏比趋向于增加。因此，源极驱动器IC 14的电源电压应该是12伏或更小。
另一方面，为了使驱动器晶体管11a从白色显示电流切换到黑色显示电流，源极信号线18的电位需要作出一定的幅度变化。幅度变化的要求范围是2.5伏或更大。这低于电源电压，因为源极信号线18的输出电压不能超过电源电压。
因此，源极驱动器IC 14的电源电压应该从2.5伏到12伏(包括两者)。使用这个范围使之有可能使栅极导线581中的起伏保持在规定的范围内，消除了水平交叉干扰，因此得到正确的图像显示。
栅极导线581的导线电阻值也出现一个问题。在图167中，栅极导线581的导线电阻值( )是从晶体管473b1到晶体管473b2的导线的整个长度上的导线电阻值，或栅极导线整个长度上的电阻值。栅极导线581的瞬态现象的幅度还取决于一个水平扫描周期(1H)，因为1H的时段越短，瞬态现象的影响越大。较大的导线电阻值( )使瞬态现象更容易发生。这个现象造成一个问题，特别对于图166到172中示出的单级电流镜像连接，在该配置中栅极导线581较长，并且与大量单元晶体管484连接。
图164是曲线图，在该图中，水平轴表示栅极导线581的导线电阻值( )和1-H时段T(秒)的乘积(R·T)，而垂直轴表示起伏比。取当R·T＝100时的起伏比为1。可以从图212看到，当R·T是5或更少时，起伏比趋向于较大的增长。当R·T是1000或更多时，起伏比也趋向于较大的增长。因此，R·T最好是从5到100(包括两者)。
在图167中，晶体管472b和两个晶体管473a构成电流镜像电路。晶体管473a1和晶体管473a2是大小相同的。因此，通过晶体管473a1的电流Ic和通过晶体管473a2的电流Ic是相等的。
在图167中，包括单元晶体管484的晶体管组521c与晶体管473b1和晶体管473b2一起构成电流镜像电路。晶体管组521c的输出电流中存在变化。然而，相互紧靠的构成电流镜像电路的晶体管组521具有准确地控制的输出电流。晶体管473b1和晶体管组521cn构成相互紧靠的电流镜像电路。还有，晶体管473b2和晶体管组521cn构成相互紧靠的电流镜像电路。如果流过晶体管473b1的电流和流过晶体管473b2的电流是相等的，则晶体管组521c1的输出电流和晶体管组521cn的输出电流相等。如果在每个IC芯片中都准确地产生电流，则在任何IC芯片中，在输出级两个端处的晶体管组521c的输出电流是相等的。因此，即使使IC芯片级联，也可以使IC之间的接缝做得不显眼。
如在图62的情况中，可以提供多个晶体管473b，以形成晶体管组521b1和晶体管组521b2。如图62中，还可以提供多个晶体管473a，以形成晶体管组521a。
虽然已在图167和168中示出，由电阻值R1来规定晶体管472b电流，但是这不是限制。可以使用电子调节器451a和451b，如在图170中所示。在图170中示出的配置中，可以独立操作电子调节器451a和451b。因此，可以改变流过晶体管472a1和472a2的电流值。这使之有可能调节芯片左和右边的输出级521c的输出电流的斜率。顺便说说，还有可能只提供一个电子调节器451，如在图171中所示，并且使用它来控制两个运算放大器722。已经参考图63描述了静止开关631。不用说，可以相似地放置或形成静止开关，如在图172中所示。
在图166到172中的单级电流镜像配置包括极大量的单元晶体管484。因此，将给出源极驱动器电路14的输出级的附加说明。顺便说说，为了便于说明，将采用图168和169作为例子。然而，由于该说明是涉及晶体管473b的数量和总面积以及单元晶体管484的数量和总面积的，所以不用说，该说明也可应用于其它例子。
图168和169，令Sb表示每个晶体管组521b中的晶体管473b的总面积(其中总面积是每个晶体管组521b中的晶体管473b的W和L大小乘以晶体管473b的数量)。顺便说说，如果把晶体管组521b安装在栅极导线581的左和右，如图168和169中所示，则使面积加倍。如果有两个晶体管，则Sb等于晶体管473b的面积乘2。如果晶体管组521b包括单个晶体管473b，则不用说，Sb等于一个晶体管473b的大小。
还有，令Sc表示每个晶体管组521c中的单元晶体管484的总面积(其中总面积是每个晶体管组521c中的晶体管484的W和L大小乘以晶体管484的数量)。假定晶体管组521c的数量是n。在QCIF+板的情况中，n是176(对于R、G和B中的每一个形成参考电流电路)。
在图165中，水平轴表示Sc×n/Sb，而垂直轴表示起伏比。取最好情况中的起伏比为1。如在图165中说明，起伏比随Sc×n/Sb的增加而变差。当输出端的数量n恒定时，大的Sc×n/Sb的值意味着晶体管组521c中的单元晶体管484的总面积大于晶体管组521b中的晶体管473b的总面积。在该情况中，起伏比是不适宜的。
当输出端的数量n恒定时，小的Sc×n/Sb的值意味着晶体管组521c中的单元晶体管484的总面积小于晶体管组521b中的晶体管473b的总面积。在该情况中，起伏比是较小的。
起伏的可允许范围对应于50或更少的Sc×n/Sb的值。当Sc×n/Sb是50或更少时，起伏比落在可允许的范围内，并且栅极导线581的电位起伏是极小的。这使之有可能消除水平交叉干扰，保持输出变化在可允许的范围内，因此得到正确的图像显示。当Sc×n/Sb是50或更少时起伏比落在可允许的范围内是真实的。然而，降低Sc×n/Sb到5或更少几乎没有效果。相反，Sb变大，增加IC14的芯片面积。因此，最好Sc×n/Sb到5应该是从5到50(包括两者)。
如果使用P-沟道晶体管作为像素16的晶体管11，则程控电流在从像素16到源极信号线18的方向上流动。因此，应该使用N-沟道晶体管作为源极驱动器电路14的单元晶体管484(见图48和57)。即，应该如此配置源极驱动器电路14，使之汲取程控电流Iw。
因此，如果像素16的驱动器晶体管11a(在图1的情况中)是P-沟道晶体管，则源极驱动器电路14的单元晶体管484必须是N-沟道晶体管，以保证源极驱动器电路14将汲取程控电流Iw。为了在阵列板71上形成源极驱动器电路14，需要使用对N-沟道晶体管的掩模(工艺)和对于P-沟道晶体管的掩模(工艺)。从概念上来说，在本发明的显示板(显示设备)中，对于像素16和栅极驱动器电路12使用P-沟道晶体管，而使用N-沟道晶体管作为汲取源极驱动器的电流源的晶体管。
因此，使用P-沟道晶体管作为像素16的晶体管11以及用于栅极驱动器电路12。这使之有可能减少阵列板71的成本。然而，在源极驱动器电路14中，单元晶体管484必须是N-沟道晶体管。因此，不能够直接在阵列板71上形成源极驱动器电路14。因此，用硅芯片等单独地制造源极驱动器电路14，并且安装在阵列板71上。简短地说，配置本发明，使源极驱动器电路14(输出程控电流作为视频信号的装置)安装在外部。
顺便说说，虽然已经指出，用硅芯片来制造源极驱动器电路14，但是这不是限制。例如，可以使用低温多晶硅技术等同时在玻璃衬底上形成大量源极驱动器电路，切割成芯片，以及安装在阵列板71上。顺便说说，虽然已经指出，把源极驱动器电路安装在阵列板71上，但是这不是限制。可以采用任何形式，只要把源极驱动器电路14的输出端681连接到阵列板71的源极信号线18上。例如，可以使用TAB技术把源极驱动器电路14连接到源极信号线18。通过在硅芯片上独立地形成源极驱动器电路14，有可能减少输出电流的变化和得到正确的图像显示以及降低成本。
使用P-沟道晶体管作为像素16的选择晶体管以及用于栅极驱动器电路的配置不限于有机EL或其它自发光装置(显示板或显示设备)。例如，还可应用于液晶显示板和FED(场致发射显示器)。
如果像素16的开关晶体管11b和11c是P-沟道晶体管，则变成在Vgh处选择像素16，并且变成在Vgl处解除选择。如早先所述，当栅极信号线17a从Vgl(导通)改变到Vgh(截止)时，电压穿透(穿透电压)。如果像素16的驱动器晶体管11a是P-沟道晶体管，则在黑色显示模式中，穿透电压限制电流流过晶体管11a。这使之有可能得到正确的黑色显示。电流驱动系统的问题在于难于得到黑色显示。
根据使用P-沟道晶体管作为栅极驱动器电路12的本发明，导通电压对应于Vgh。因此，栅极驱动器电路12与P-沟道晶体管构成的像素16较好地匹配。还有，为了改进黑色显示，重要的是程控电流Iw通过驱动器晶体管11a和源极信号线18从阳极电压Vdd流到源极驱动器电路14的单元晶体管484，如图1、2、32、113和116中示出的像素16配置的情况。因此，如果使用P-沟道晶体管作为栅极驱动器电路12和像素16，把源极驱动器电路14安装在衬底上，以及使用N-沟道晶体管作为源极驱动器电路14的单元晶体管484，则可以产生优良的协同的效果。此外，N-沟道晶体管构成的单元晶体管484的输出电流的变化比P-沟道晶体管构成的单元晶体管484的输出电流的变化小。当N-沟道单元晶体管484和P-沟道单元晶体管484具相同的面积(W·L)时，N-沟道单元晶体管484具有P-沟道单元晶体管484输出电流变化的1/1.5到1/2一样大的输出电流变化。为了这个原因，最好使用N-沟道晶体管作为源极驱动器电路14的单元晶体管484。
可以相同地应用于图42(b)。图42(b)示出一种配置，在该配置中，程控电流Iw通过程控晶体管11a和源极信号线18从阳极电压Vdd流到源极驱动器电路14的单元晶体管484，而不是电流通过驱动器晶体管11b流到源极驱动器电路14的单元晶体管484的一种配置。因此，如在图1的情况中，如果使用P-沟道晶体管作为栅极驱动器电路12和像素16，把源极驱动器电路14安装在衬底上，以及使用N-沟道晶体管作为源极驱动器电路14的单元晶体管484，则可以产生优良的协同的效果。
根据本发明，像素16的驱动器晶体管11a是P-沟道晶体管，以及开关晶体管11b和11c是P-沟道晶体管。还有，在源极驱动器电路14的输出级中的单元晶体管484是N-沟道晶体管。此外，最好使用P-沟道晶体管作为栅极驱动器电路12。
不用说，P-沟道和N-沟道晶体管可互换的一种配置也可以工作得很好。具体说，像素16的驱动器晶体管11a是N-沟道晶体管以及开关晶体管11b和11c是N-沟道晶体管。还有，源极驱动器电路14的输出级中的单元晶体管484是P-沟道晶体管。此外，最好使用N-沟道晶体管作为栅极驱动器电路12。这种配置也属于本发明。
现在，下面将描述根据本发明的参考电流电路。如在图68中说明的，对于R、G和B中的每一个形成参考电流电路691。还有，把参考电流电路691R、691G和691B放置得相互靠近。
把用于参考电流调节的调节器(电子调节器)491R放置在用于R的参考电流电路691R中，把用于参考电流调节的调节器(电子调节器)491G放置在用于G的参考电流电路691G中以及把用于参考电流调节的调节器(电子调节器)491B放置在用于B的参考电流电路691B中。
最好，调节器491应该能够适应温度变化，以补偿EL元件15的温度特性。还有，如在图69中说明，电流控制电路692控制参考电流电路691。通过控制(调节)参考电流，有可能改变从单元晶体管484输出的单元电流。
在IC芯片的输出端上形成或放置输出焊盘(输出端)681，并且与显示板的源极信号线18连接。通过电镀技术或滚珠结合技术在输出焊盘681上形成凸缘。凸缘应该有10到40微米高(包括两者)。
通过导电结合层(未示出)使凸缘和源极信号线18电气连接。由与银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、碳(C)、氧化锡(SnO2)等的小薄片混合的环氧或酚醛基树脂来制造导电结合层，或用紫外线固化树脂来制造。通过转印或其它技术在凸缘上形成导电结合层。顺便说说，使凸缘或输出焊盘与源极信号线18连接的技术不限于上述的那些。此外，可以使用薄膜载体技术(film carrier technology)来代替把IC 14安装在阵列板上。对于与源极信号线18的连接，还可以使用聚酰亚胺薄膜。
本发明对于R、G和B设置独立的参考电流电路691，使之有可能对于R、G和B分别调节辐射特性和温度特性，从而得到最优的白色平衡(见图70)。
接着，将描述预充电电路。如早先所述，在电流驱动的情况中，在黑色显示期间只把小电流写入像素。因此，如果源极信号线18等具有寄生电容，则在水平扫描时段(1H)期间，电流就不能够充分写入像素16。一般，在电流驱动的发光元件中，黑色电平电流弱到只有几个毫微安，因此难于驱动被看作是使用黑色电平电流的信号值来调节有数十微微法拉的寄生电容(导线的负载电容)。为了解决这个问题，在把图像数据写入源极信号线18之前，可采用的是，通过施加预充电电压而用源极信号线18的电位电平均衡像素晶体管11a中的黑色电平电流(基本上，晶体管11a是截止的)。为了形成(建立)预充电电压，可采用的是，通过对图像数据的较高阶的位进行解码，按恒定电压输出黑色电平。
图65示出配备根据本发明的预充电功能的电流输出型源极驱动器IC(电路)14的一个例子。图65示出一种情况，在该情况中，在6-位恒流输出电路的输出级中提供预充电功能。在图65中，当在图像数据D0到D5中的较高阶的三位D3、D4、和D5为全零时，预充电控制信号导致或非电路652对图像信号进行解码，导致与门电路653使结果同从点时钟CLK的计数器电路651的输出相与，从而导致输出黑色电平电压Vp达固定时段，其中点时钟CLK配备有根据水平同步信号HD的复位功能。在其它情况中，把来自电流输出级654(具体说，在图48、56、57等中的配置)的输出电流施加于源极信号线18(从源极信号线18汲取程控电流Iw)。当由靠近黑色电平的第0到第7个色彩层次构成图像数据时，通过在水平周期的开始处写入对应于黑色电平的一个电压达固定的时段，上述配置减少电流驱动的负担，并且补偿不足够的写入。顺便说说，假定第0个色彩层次对应于完全黑色显示，而第63个色彩层次对应于完全白色显示(在64个色彩层次显示的情况中)。
在图65中，把所提供的任何预充电电压都施加于内部导线483上的B点。因此，也把它施加于电流输出级654。然而，由于电流输出级654构成恒流电路，所以它具有高阻抗。因此，即使把预充电电压施加于电流输出级654，电路工作也不会有问题。顺便说说，为了防止预充电电压施加于电流输出级654，可以在图65的A点处切断电路而安装一个开关655(见图66)。应该使该开关与预充电开关481a协调工作，以使当预充电开关481a接通时，该开关断开。
虽然可以在整个色彩层次的范围上执行预充电，但是最好把预充电限制在黑色显示区域。具体说，通过从写入图像数据选择黑色区域(低亮度区域，在电流驱动的情况中，只有小(弱)的电流流过)中的色彩层次来执行预充电(在下文中，将把这个类型的预充电称为选择预充电)。如果在整个色彩层次的范围上执行预充电，则在白色显示区域中的亮度降低(没有达到目标亮度)。还有，在某些情况中可能显示垂直的条纹。
最好，从第0个色彩层次开始执行选择预充电达所有色彩层次的1/8(例如，在64个色彩层次的情况中，在第0到第7个色彩层次的预充电之后写入图像数据)。更好的是，从第0个色彩层次开始执行选择预充电达所有色彩层次的1/16(例如，在64个色彩层次的情况中，在第0到第3个色彩层次的预充电之后写入图像数据)。
特别在黑色显示中，在增强对比度中，通过只检测第0个色彩层次来执行预充电的一种方法也是有效的。它得到极优良的黑色显示。通过只获取第0个色彩层次来执行预充电的方法对图像显示几乎不产生危害。因此，最好采用这个方法作为预充电技术。
顺便说说，因为在R、G和B之中EL元件15的辐射开始电压和辐射亮度是改变的，所以改变R、G和B之中的预充电电压和色彩层次范围也是有益的。例如，在R的情况中，从第0个色彩层次开始执行选择预充电达所有色彩层次的1/8(例如，在64个色彩层次的情况中，在第0到第7个色彩层次的预充电之后写入图像数据)。在其它颜色(G和B)的情况中，从第0个色彩层次开始执行选择预充电达所有色彩层次的1/16(例如，在64个色彩层次的情况中，在第0到第3个色彩层次的预充电之后写入图像数据)。考虑预充电电压，如果对于R把7伏写入源极信号线18，则对于其它颜色(G和B)把7.5伏写入源极信号线18。最优预充电电压通常随EL显示板的各生产批而改变。因此，最好可以用外接调节器来调节预充电电压。可以使用电子调节器容易地实施如此的调节器电路。
顺便说说，最好，在图1中，预充电电压不高于阳极电压Vdd减0.5伏，并且不低于阳极电压Vdd减2.5伏。
即使只对第0个色彩层次执行预充电的方法，执行从R、G和B之中选择一种或两种颜色的预充电也是有益的。这将导致较小地危害图像显示。当屏幕亮度在预定亮度以下或在预定亮度以上时，执行预充电也是有益的。尤其，当屏幕50的亮度较低时，黑色显示是较困难的。诸如0-色彩层次预充电之类的低对比度的预充电驱动将改善图像的可感觉的对比度。
最好提供可以通过一个命令切换的数个模式包括不执行预充电的第0模式，只对于第0个色彩层次执行预充电的第一模式，只对于第0到第3个色彩层次执行预充电的第二模式，只对于第0到第7个色彩层次执行预充电的第三模式，以及对于整个色彩层次范围执行预充电的第四模式。通过在源极驱动器电路(IC)14中构成(设计)一个逻辑电路可以容易地实施这些模式。
图66是示出选择预充电电路的具体配置的视图。字符PV表示预充电电压的输入端。通过外部输入或通过电子调节器电路对R、G和B设置独立的预充电电压。顺便说说，虽然已经指出，对于R、G和B设置独立的预充电电压，但是这不是限制。对于R、G和B，预充电电压可以是公用的，因为它们与在R、G和B之中没有区别的、像素16的驱动器晶体管11a的Vt相关。如果在R、G和B之间像素16的驱动器晶体管11a的W/L比等改变(不同的设计)，最好对于不同设计调节预充电电压。例如，驱动器晶体管11a的较大的沟道长度L降低晶体管11a的二极管特性和增加源极—漏极(SD)电压。因此，应该把预充电电压设置得低于源极电位(Vdd)。
把预充电电压PV馈送到模拟开关561。为了减小导通电阻，模拟开关561的W(沟道宽度)应该为10微米或以上。然而，把它设置成100微米或以下，因为W太大会增加寄生电容。更好的是，沟道宽度W应该为15到60微米(包括两者)。
顺便说说，虽然可以对于固定的色彩层次执行选择预充电，诸如只对第0个色彩层次或第0到第7个色彩层次的范围执行选择预充电，但是可以在任何规定的低色彩层次区域中自动执行(在图79中，色彩层次0到色彩层次R1或色彩层次R1-1)。具体说，如果规定低色彩层次区域为从色彩层次0到色彩层次R1的范围，则将在该范围内自动执行选择预充电，以及如果规定低色彩层次区域为从色彩层次0到色彩层次R2的范围，则将在该范围内自动执行选择预充电。
根据所施加的信号来接通和断开开关481a。当开关481a接通时，把预充电电压PV施加于源极信号线18。顺便说说，通过独立形成的计数器(未示出)来设置预充电电压PV的施加持续期。计数器是可通过命令配置的。最好，预充电电压的施加持续期是从一个水平扫描周期(1H)的1/100到1/5，包括两者。例如，如果1H是100微秒，则施加持续期应该从1微秒到20微秒(从1H的1/100到1/5)，包括两者。更好的是，应该从2微秒到10微秒(从1H的2/100到1/10)，包括两者。
图67示出图65或66的变化。该图示出一个预充电电路，该电路判定是否根据输入图像数据执行预充电和控制预充电。例如，预充电电路可以进行一个设置，为的是当图像数据只包括第0个色彩层次时执行预充电，当图像数据只包括第0和第1个色彩层次时执行预充电，或当第0色彩层次发生时总是执行预充电，以及当连续发生第1个色彩层次达预定次数时执行预充电。
图67示出配备根据本发明的预充电功能的电流输出型源极驱动器IC(电路)14的一个例子。图67示出一种情况，在该情况中，在6-位恒流输出电路的输出级中提供预充电功能。在图67中，符合电路671根据图像数据D0到D5执行解码，并且判定是否使用根据水平同步信号HD在配备复位功能的REN端中的输入和点时钟CLK端中的输入来执行预充电。符合电路671具有存储器并保留与图像数据有关的预充电结果达几个H或几个场(帧)。还有，它有能力通过根据所保留的数据判定是否执行预充电而控制预充电。例如，符合电路671可以进行设置，为的是当第0个色彩层次发生时始终执行预充电，以及当第1个色彩层次连续发生达6H(六个水平扫描周期)或更多时执行预充电。它还可以进行设置，为的是当第0个或第1个色彩层次发生时始终执行预充电，以及当第2个色彩层次连续发生达3F(三个帧周期)或更多时执行预充电。
通过与门电路653使从符合电路671来的输出和从计数电路651来的输出相与，因此输出黑色电平电压达预定时段。在另一个情况中，把来自参考图52等描述的电流输出级654的输出电流施加于源极信号线18(从源极信号线18汲取程控电流Iw)。其它配置与图65、66等中示出的那些相同或相似，因此将省略其说明。顺便说说，虽然把预充电电压施加于图A中的A点，但是不用说，可以把它施加于B点(也参见图66)。
如果使用施加于源极信号线18的图像数据改变预充电电压PV的施加持续期，还可以得到优良的结果。例如，对于完全黑色显示的第0个色彩层次，可以增加施加持续期，而使第4个色彩层次为较短。还有，如果考虑图像数据和以后1H要施加的图像数据之间的差异来规定施加持续期，则可以得到优良的结果。例如，当把电流写入源极信号线而把像素放在白色显示模式中1H之后而把电流写入源极信号线而把像素放在黑色显示模式中时，应该增加预充电时间。这是因为黑色显示是使用弱电流的。相反，当把电流写入源极信号线而把像素放在黑色显示模式中1H之后而把电流写入源极信号线而把像素放在白色显示模式中时，应该减小预充电时间或应该停止预充电。这是因为白色显示是使用大电流的。
根据要施加的图像数据来改变预充电电压也是有益的。这是因为黑色显示是使用弱电流的以及白色显示是使用大电流的。因此，在低色彩层次区域中，升高预充电电压(与Vdd比较。当使用P-沟道晶体管作为像素晶体管11a时)，以及在高色彩层次区域中降低预充电电压(当使用P-沟道晶体管作为像素晶体管11a时)，也是有益的。
为了便于理解，下面将主要参考图66来给出说明。然而，不用说，下面描述的项目还可以应用于图65和67示出的预充电电路。
当程控电流开路端(PO端)是“0”时，开关655是断开的，使IL端和IH端与源极信号线18断开(Iout端与源极信号线18连接)。因此，程控电流Iw不流到源极信号线18。当把程控电流Iw施加于源极信号线时，PO端是“1”，保持开关655接通，以把程控电流Iw传送到源极信号线18。
当在显示区域中没有选择像素行时，把“0”施加于PO端，以断开开关655。单元晶体管484根据输入数据(D0到D5)恒定地从源极信号线18汲取电流。这个电流从所选择的像素16的Vdd端通过晶体管11a流到源极信号线18。因此，当没有选择像素行时，从像素16到源极信号线18没有电流的通路。从当选择任意的像素行时的时间到当选择下一个像素行时的时间发生没有选择像素行的一个时段。顺便说说，把没有选择像素(像素行)和没有供电流流到源极信号线18的通路期间的时段称为总不选择周期。
在这个状态中，如果把输出端681连接到源极信号线18，则电流流动到被激励的单元晶体管484(实际上，所激励的是通过来自D0到D5端的数据控制的开关481)。因此，电荷从源极信号线18的寄生电容放电，急剧地降低源极信号线18的电位。然后，花费时间把电流正常地写入源极信号线18，以恢复源极信号线18的电位。
为了解决这个问题，本发明在总不选择周期期间把“0”施加于PO端，以使图66中的开关655断开，从而使输出端681与源极信号线18断开。因此，没有电流从源极信号线18流到单元晶体管484，因此在总不选择周期期间，源极信号线18的电位没有改变。这样，通过在总不选择周期期间控制PO端，以及使电流源从源极信号线18断开，有可能正确地写入电流。
当在屏幕上同时存在白色显示区域(具有某个亮度的区域)(白色区域)和黑色显示区域(具有在预定电平以下的亮度的区域)(黑色区域)，而且白色面积对黑色面积的比值落在某个范围内时，因为屏幕上出现了垂直条纹，所以添加一种(正确预充电)能力以停止预充电是有益的。相反，在这个范围内可以完成预充电，因为当图像移动时，它们的作用如同噪声。通过使用算术电路对对应于白色区域和黑色区域的像素数据进行计数(计算)，可以容易地执行预充电。
因为EL元件15的辐射开始电压和辐射亮度在R、G和B之间改变，所以改变R、G和B之间的预充电控制也是有益的。例如，一种可能的方法包括当具有预定亮度的白色区域对具有预定亮度的黑色区域的比值是1到20或以上时停止或开始R的预充电，以及当具有预定亮度的白色区域对具有预定亮度的黑色区域的比值是1到16或以上时停止或开始G和B的预充电。已经通过实验和分析示出，在有机EL板中，当具有预定亮度的白色区域对具有预定亮度的黑色区域的比值是1到100或以上(即，黑色区域至少为白色区域的100倍大)时，最好应该停止或开始预充电。更好的是，当具有预定亮度的白色区域对具有预定亮度的黑色区域的比值是1到200或以上(即，黑色区域至少为白色区域的200倍大)时，应该停止或开始预充电。
如在图1中所示，当像素16的驱动器晶体管11a以及选择晶体管(11b和11c)是P-沟道晶体管时，产生穿透电压。这是因为栅极信号线17a的电位起伏通过选择晶体管(11b和11c)的G-S电容(寄生电容)穿透到电容器19的一端。当P-沟道晶体管11b截止时，把电压设置为Vgh。结果电容器19的端电压稍微偏移到Vdd侧。因此，晶体管11a的栅极(G)端电压上升，建立更强的黑色显示。这导致正确的黑色显示。
然而，虽然可以得到第0个色彩层次中的完全黑色显示，但是难于显示第1个色彩层次。在其它情况中，在第0个色彩层次和第1个色彩层次之间可能发生大的色彩层次跳跃，或在特定色彩层次范围内可能发生较小或不足够的对比度。
为了解决这个问题，可用图54中的一种配置。这种配置的特征在于包括一种功能来垫整输出电流值。垫整器电路541的主要目的是补偿穿透电压。还可以使用它来调节黑色电平，以使即使图像数据处于黑色电平0处，也会有某个电流(几十毫微安)流动。
除了已经把垫整器电路(在图54中通过虚线包围)添加到输出级中之外，图54基本上是与图48相同的。在图54中，使用三位(K0、K1和K2)作为电流垫整控制信号。三位控制信号使之有可能把为孙子电流源的电流值的0到7倍大的电流值添加到输出电流中。
上面已经提供了根据本发明的源极驱动器电路(IC)14的基本概述。现在将更详细地描述根据本发明的源极驱动器电路(IC)14。
流过EL元件15的电流I(安培)和辐射亮度B(尼特)具有线性关系。即，流过EL元件15的电流I(安培)与辐射亮度B(尼特)成正比。在电流驱动中，通过电流提供每个级(色彩层次)(单元晶体管484(单个单元))。
人类视觉相对于亮度具有平方律特征。换言之，二次方的亮度变化可感知为线性亮度变化。然而，根据图83中示出的关系，在低亮度和高亮度两个区域中，流过EL元件15的电流I(安培)与辐射亮度B(尼特)都成正比。因此，如果一级一级地改变亮度(按一个色彩层次的间隔)，则在低色彩层次部分(黑色区域)中，在每个级中的亮度变化很大(较少产生阴影细节)。在高色彩层次部分(白色区域)中，由于亮度的变化近似地符合二次曲线的线性部分，所以感知到亮度按相等的间隔改变。因此，尤其，在电流驱动中，如何显示黑色区域(其中通过电流的增量来设置每个级)(即，在电流驱动源极驱动器电路(IC)14中)变成一个问题。
为了解决这个问题，减小低色彩层次区域(从色彩层次0(完全黑色显示)到色彩层次R1)中的输出电流的斜率，以及增加高色彩层次区域(从色彩层次R1到最高色彩层次R)中的输出电流的斜率。即，在低色彩层次区域中减少每色彩层次(在每个级中)的电流增量，并且在高色彩层次区域中增加每色彩层次(在每个级中)的电流增量。通过改变低色彩层次区域和高色彩层次区域之间的电流改变量，有可能使色彩层次特性接近一二次曲线，因此消除了在低色彩层次区中的较少的阴影细节。
顺便说说，虽然在上述例子中使用两种电流斜率——在低色彩层次区域中和在高色彩层次区域中，但是这不是限制。不用说，可以使用三种或多种斜率。然而，不用说，使用两种斜率简化了电路配置。最好，灰度系数电路能够产生五个或更多的斜率。
本发明的技术思想在于在电流驱动源极驱动器电路(IC)等(基本上，使用电流输出作为色彩层次显示的电路。因此，显示板不限于有源矩阵型，并且还包括简单矩阵型)中，每个色彩层次使用两个或多个电流增量值。
在EL和其它电流驱动显示板中，显示亮度与所施加的电流量成正比。因此，根据本发明的源极驱动器电路(IC)14可以容易地通过调节参考电流(它对流过一个电流源(一个单元晶体管484)的电流提供偏压)来调节显示亮度。
在EL显示板中，光辐射效率在R、G和B之间改变，并且颜色纯度偏离NTSC标准的颜色纯度。因此，为了得到最优的白色平衡，需要使R、G和B之间的比值最优化。例如，把R的参考电流设置为2微安，把G的参考电流设置为1.5微安，以及把B的参考电流设置为3.5微安。最好，可以改变、调节或控制不同颜色的参考电流中的至少一个参考电流。
在电流驱动的情况中，流过EL元件的电流I和亮度具有线性关系。为了通过R、G和B的混合来调节白色平衡，只要在一个预定亮度来调节R、G和B的参考电流就够了。换言之，如果通过在预定亮度调节R、G和B的参考电流来调节白色平衡，则基本上可以在整个色彩层次范围上得到白色平衡。因此，本发明的特征在于包括调节R、G和B的参考电流的调节装置，以及单点多边形或多点多边形灰度系数曲线发生器电路(发生装置)。上面所述的是对于电流控制的EL显示板为特定的一种电路配置。
例如，本发明的灰度系数电路在低色彩层次区域中每色彩层次递增10毫微安(对应于低色彩层次区域中的灰度系数曲线的斜率)。在高色彩层次区域中，它每色彩层次递增50毫微安(对应于高色彩层次区域中的灰度系数曲线的斜率)。
顺便说说，把高色彩层次区域中每色彩层次的电流增量对低色彩层次区域中每色彩层次的电流增量的比值称为灰度系数电流比。在本例子中，灰度系数电流比是50毫微安/10毫微安＝5。在R、G和B之间，灰度系数电流比应该相等。换言之，用灰度系数电流比控制的流过EL元件15的电流(程控电流)在R、G和B之间保持相等。
调节灰度系数电流比同时在R、G和B之间保持灰度系数电流比相等使之易于配置电路。然后，只要对R、G和B中的每一个制造产生要施加于低色彩层次部分的参考电流的恒流电路，以及产生要施加于高色彩层次部分的参考电流的恒流电路，以及制造(放置)调节相对地通过该两恒流电路的电流的一个调节器就够了。
图56是方框图，示出用于低色彩层次部分的恒流发生电路部分。图57是方框图，示出用于高度等级部分的恒流发生电路部分。如在图56中所示，把参考电流INL施加于低电流源极电路部分。基本上，这个电流作为单位电流，根据输入数据L0到L4，需要数量的单元晶体管484工作，总电流在低电流部分中流动，作为程控电流IwL。
还有，如在图57中所示，把参考电流INH施加于高电流源极电路部分。基本上，这个电流作为单位电流，根据输入数据H0到H5，需要数量的单元晶体管484工作，总电流在高电流部分中流动，作为程控电流IwH。
这也施加于垫整电流电路部分。如在图57中所示，施加参考电流INH。基本上，这个电流作为单位电流，根据输入数据AK0到AK2，需要数量的单元晶体管484工作，总电流流动作为对应于垫整电流的电流IwK。
由Iw＝IwH+IwL+IwK给出流到源极信号线18的程控电流Iw。IwH对IwL的比值，即灰度系数电流比，应该满足早先描述的关系。
如在图56和67中说明，通/断开关481包括反相器562和模拟开关561，模拟开关561又包括P-沟道晶体管和N-沟道晶体管。这种配置可以减小导通电阻，并且使单元晶体管484和源极信号线18之间的电压降最小。不用说，这还可应用于本发明的其它例子。
现在，将给出图56中的低电流电路部分和图57中的高电流电路部分的描述。根据本发明的源极驱动器电路(IC)14，在低电流电路部分中包括5位--L0到L4--以及在高电流电路部分中包括6位--H0到H5。顺便说说，馈送入电路的数据包括6位D0到D5(每种颜色的64个色彩层次)。把6-位数据转换成5位数据--L0到L4--以及高电流电路部分中的6-位数据--H0到H5，并且把对应于图像数据的程控电流Iw施加于源极信号线。即，把6-位数据转换成11-位数据(＝5+6)。这使之有可能形成高准确度的灰度系数曲线。
如上所述，把6-位输入数据转换成11-位数据(＝5+6)。根据本发明，在电路的高电流区域中的位计数(H)等于输入数据(D)的位计数，而在电路的低电流区域中的位计数(L)等于输入数据(D)的位计数减1。顺便说说，在电路的低电流区域中的位计数(L)可以是输入数据(D)的位计数减2。对于EL显示板上的图像显示，这种配置可以使低电流区域中的灰度系数曲线和高电流区域中的灰度系数曲线最优化。
栅极驱动器电路12一般由N-沟道和P-沟道晶体管构成。然而，最好，只用P-沟道晶体管构成，因为这将减少制造阵列所需要的掩模数量，提高产量以及提高生产率。因此，如在图1、2等中所示，应该使用P-沟道晶体管作为像素16以及栅极驱动器电路12。当由N-沟道和P-沟道晶体管构成栅极驱动器电路时，需要十个掩模，但是当只用P-沟道晶体管构成栅极驱动器电路时，只需要五个掩模。
然而，如果栅极驱动器电路12等只用P-沟道晶体管构成，则在阵列板71上不能够形成由N-沟道和P-沟道晶体管构成的电平偏移器电路。
下面将给出根据本发明的栅极驱动器电路12的描述，其中，制造到阵列板71中的栅极驱动器电路12是只用P-沟道晶体管构成的。如上所述，通过只使用P-沟道晶体管作为像素16以及栅极驱动器电路12(即，在阵列板71上形成的所有晶体管都是P-沟道晶体管。换言之，不使用N-沟道晶体管)，有可能减少制造阵列所需要的掩模数量，提高产量以及提高生产率。有可能集中在改进P-沟道晶体管的性能上，因此使之容易把特性提高。例如，降低Vt(阈电压)(使Vt更接近0伏)以及使Vt的变化比CMOS结构(使用P-沟道和N-沟道两种晶体管的结构)情况中的Vt变化小是容易做到的。
主要通过引用图1中的像素配置来描述本发明的例子，但是这不是限制。不用说，还可以使用其它像素配置。还有，下面描述的栅极驱动器电路12的配置的布局不限于诸如有机EL显示板之类的自发光装置。还可以把它们用于液晶显示板、电磁感应显示板、FED(场致发光显示)等。例如，液晶显示板可以使用根据本发明的栅极驱动器电路12的配置或安排来控制像素的选择开关元件。如果使用栅极驱动器电路12的两个相位，则可以使用一个相位来选择像素的开关元件，并且把另一个相位连接到像素中的保持电容的一端。把这个方案称为独立的CC驱动。不用说，还可以使用参考图71、73等描述的配置，不但用于栅极驱动器电路12，而且还用于源极驱动器电路14的移位寄存器电路。
图71是根据本发明的栅极驱动器电路12的方框图。虽然为了便于说明而只示出了四级，但是基本上，单位栅极输出电路711和栅极信号线17一样多。
如在图71中说明，根据本发明的栅极驱动器电路12(12a和12b)包括信号端四个时钟端(SCK0、SCK1、SCK2和SCK3)、一个起动端(数据信号SSTA)以及使移位方向颠倒的两个反相端(DIRA和DIRB，它们施加相位相互相差180度的信号)。它们还包括电源端，电源端包括L电源端(VBB)以及H电源端(Vd)。
如果由P-沟道晶体管构成像素16，则它们与由P-沟道晶体管构成的栅极驱动器电路12匹配得很好。P-沟道晶体管(在图1中示出的配置中为晶体管11b、11c和11d)在L电压处导通。栅极驱动器电路12也使用L电压作为选择电压。可以从图73中的配置看到，如果使用L电平作为选择电平，则由P-沟道晶体管构成的栅极驱动器匹配得很好。这是因为L电平不能够保持较长时段。另一方面，H电压可以保持较长时段。
如果使用P-沟道晶体管作为把电流提供给EL元件15的驱动器晶体管(在图1中示出的配置中为晶体管11a)，则可以使EL元件15的阴极形成为薄的金属薄膜的固体电极。还有，可以在从阳极电位Vdd到EL元件15的传送方向上传送电流。因此，最好使用P-沟道晶体管作为像素16的晶体管以及栅极驱动器电路12的晶体管。因此，使用P-沟道晶体管作为根据本发明的像素16的晶体管(驱动器晶体管和开关晶体管)以及栅极驱动器电路12的晶体管不是一件简单的设计事项。
顺便说说，可以直接在阵列板71上形成电平偏移器(LS)电路。即，从N-沟道和P-沟道两种晶体管来构成电平偏移器(LS)。通过直接形成在阵列板71上的电平偏移器(LS)电路提升来自控制器(未示出)的逻辑信号，以使它将与由P-沟道晶体管构成的栅极驱动器电路12的逻辑电平匹配。把经提升的逻辑电压施加于栅极驱动器电路12。
顺便说说，可以使用COG技术从硅芯片构成电平偏移器电路，并且安装在阵列板71上。还有，可以使用COG技术从硅芯片构成源极驱动器电路14，并且安装在阵列板71上。然而，这不是限制，可以使用多晶硅技术直接在阵列板71上形成源极驱动器电路14。
如果使用P-沟道晶体管作为像素16的晶体管11，则程控电流从像素16流出到源极信号线18。因此，源极驱动器电路的单元晶体管(单元电流源)484(见图56、57等)必须是N-沟道晶体管。换言之，应该配置源极驱动器电路14使之汲取程控电流Iw。
因此，如果像素16的驱动器晶体管11a(在图1的情况中)是P-沟道晶体管，则源极驱动器电路14的单元晶体管484必须是N-沟道晶体管，以保证源极驱动器电路14将汲取程控电流Iw。为了在阵列板71上形成源极驱动器电路14，需要使用用于N-沟道晶体管的掩模(工艺)和用于P-沟道晶体管的掩模(工艺)两者。因此，在本发明的显示板(显示设备)中，使用P-沟道晶体管作为像素16和栅极驱动器电路12，同时使用N-沟道晶体管作为汲取源极驱动器的电流源的晶体管。
因此，使用P-沟道晶体管作为像素16的晶体管11以及栅极驱动器电路12的晶体管。这使之有可能降低阵列板71的成本。然而，源极驱动器电路14的单元晶体管484必须是N-沟道晶体管，因此，不能够直接在阵列板71上形成源极驱动器电路14。因此，用硅芯片等单独制造源极驱动器电路14，并且安装在阵列板71上。顺便说说，不是总需要从硅芯片来构造源极驱动器电路14的。例如，可以使用低温多晶硅技术等同时在玻璃衬底上形成大量源极驱动器电路14，切割成芯片，并且安装在阵列板71上。顺便说说，虽然已经指出在阵列板71上安装源极驱动器电路14，但是这不是限制。可以采用任何形式，只要把源极驱动器电路14的输出端681连接到阵列板71的源极信号线18。例如，可以使用TAB技术把源极驱动器电路14连接到源极信号线18。通过在硅芯片上独立地形成源极驱动器电路14，有可能减少输出电流的变化和得到正确的图像显示以及降低成本。
使用P-沟道晶体管作为像素的选择晶体管以及用于栅极驱动器电路的配置不限于有机EL或其它自发光装置(显示板或显示设备)，例如，也可应用于液晶显示板和FED(场致发光显示)。
反相端(DIRA和DIRB)把公用的信号施加于所有的单元栅极输出电路711。可以从图73中的等效电路看到，把相反极性的电压值馈送到反相端(DIRA和DIRB)。为了使移位寄存器的扫描方向反向，使馈送到反相端(DIRA和DIRB)的电压值极性反向。
顺便说说，图71中的电路配置包括四根时钟信号线。根据本发明，四是最优数字。然而，这不是限制，本发明可以使用少于或多于四根的时钟信号线。
在相邻单元栅极输出电路711之间不同地馈送时钟信号(SCK0、SCK1、SCK2和SCK3)。例如，在单元栅极输出电路711a中，通过时钟端SCK0馈送OC，而通过时钟端SCK2馈送RST。单元栅极输出电路711c也是这样的情况。然而，在与单元栅极输出电路711a相邻的单元栅极输出电路711b(在下一级中的单元栅极输出电路)中，通过时钟端SCK1馈送OC，同时通过时钟端SCK3馈送RST。这样，按不同的方式通过时钟端馈送每隔一个单元栅极输出电路711通过SCK0馈送OC，而通过SCK2馈送RST，在下一级中，通过SCK1馈送OC，而通过SCK3馈送RST，在下一级中，通过SCK0馈送OC，而通过SCK2馈送RST，依此类推。
图73示出只使用P-沟道晶体管的单元栅极输出电路711的一种电路配置。图74是定时图，用于说明图73的电路配置。图72是图73中多个级的定时图。因此，通过理解图73，有可能理解总的工作。与其用文字说明，还不如参考图74的定时图和图73中的等效电路图来理解工作，因此将省略晶体管工作的详细说明。
当只用P-沟道晶体管来构造驱动器电路时，基本上难于把栅极信号线17保持在H电平(图73中的Vd电压)处。还难于把它们保持在L电平(图73中的VBB电压)处达较长的时段，但是可以把它们保持在H电平处历较短的时段，诸如在像素行的选择期间。
如果像素16的开关晶体管11b和11c是P-沟道晶体管，则变成在Vgh处选择像素16，并且在Vgl处解除选择。如早先所述，当栅极信号线17a从Vgl(导通)改变到Vgh(截止)时，电压穿透(穿透电压)。如果像素16的驱动器晶体管11a是P-沟道晶体管，则在黑色显示模式中，穿透电压限制电流流过晶体管11a。这使之有可能得到正确的黑色显示。电流驱动系统的问题在于难于得到黑色显示。然而，如果使用P-沟道晶体管作为栅极驱动器电路12，则导通电压对应于Vgh。因此，栅极驱动器电路12与由P-沟道晶体管构成的像素16匹配得很好。还有，重要的是程控电流Iw通过源极信号线18和驱动器晶体管11a从阳极电压Vdd流到源极驱动器电路14的单元晶体管484，如同图1、2、32、113和116中示出的像素16配置的情况。因此，如果使用P-沟道晶体管作为栅极驱动器电路12和像素16，把源极驱动器电路14安装在衬底上，使用N-沟道晶体管作为源极驱动器电路14的单元晶体管484，则可以产生优良的协同效应。此外，N-沟道晶体管构成的单元晶体管484的输出电流变化要小于P-沟道晶体管构成的单元晶体管484。
相同地应用于图42(b)。图42(b)示出一种配置，在该配置中，程控电流Iw通过程控晶体管11a和源极信号线18从阳极电压Vdd流到源极驱动器电路14的单元晶体管484，而不是电流通过驱动器晶体管11b流到源极驱动器电路14的单元晶体管484的一种配置。因此，如同图1中的情况，如果使用P-沟道晶体管作为栅极驱动器电路12和像素16，把源极驱动器电路14安装在衬底上，使用N-沟道晶体管作为源极驱动器电路14的单元晶体管484，则可以产生优良的协同效应。
馈送到IN端的信号以及馈送到RST端的SCK时钟使n1相对于n2的状态反相。虽然n2和n4具有相同极性的电位，但是馈送到OC端的SCK时钟进一步降低了n4的电位电平。反之，使Q端保持在L电平处达相同的时段(从栅极信号线17输出导通电压)。把输出到SQ端或Q端的信号传送到下一级中的单元栅极输出电路711。
在图71和73的电路配置中，通过控制IN(INA和INB)端和施加于时钟端的信号的定时，有可能对两种模式使用相同电路配置如在图75(a)中示出的、选择一根栅极信号线17的一种模式，以及如在图75(b)中示出的、选择两根栅极信号线17的一种模式。
在选择侧栅极驱动器电路12a中，图75(a)示出一种驱动模式，在该驱动模式中，一次(正常驱动)选择一个像素行(51a)，在一行一行的基础上移位。图75(b)示出一种配置，在该配置中，一次选择两个像素行。这种驱动模式对应于参考图27、28和29描述的同时选择多个像素行(51a和51b)的驱动(使用假像素行的配置)。一次选择两个相邻像素行在一行一行的基础上移位。尤其，根据图75(b)中的驱动方法，当像素行(51a)保持最终视频时，对像素行51b进行预充电。这使像素16便于写入。即，本发明通过操作施加于端的信号可以在两种驱动模式之间切换。
顺便说说，虽然75(b)示出选择像素16的相邻行的一种模式，但是还有可能选择不同于相邻像素行的像素16的行(图76示出一个例子，在该例子中，选择隔开三个像素行的像素行)。在图73中示出的配置中，以四个为组来控制像素行。在四个像素行中，有可能判定是否选择一个像素行或两个连续的像素行。时钟(SCK)的数量(在该情况中是四个)限制了每个组中的像素行的数量。如果使用八个时钟(SCK)，则可以以八个为组来控制像素行。
图75中示出选择侧栅极驱动器电路12a的工作。在图75(a)中，一次选择一个像素行，并且与水平同步信号同步而偏移一个像素行的选择位置。在图75(b)中，一次选择两个像素行，并且与水平同步信号同步而偏移一个像素行的选择位置。
下面将参考附图给出根据电流驱动(电流程控)的高质量显示方法的说明。电流程控包括把电流信号施加于像素16，并且使像素16保持电流信号。然后把所保持的电流施加于EL元件15。
EL元件15辐射与所施加的电流成正比的光。即，EL元件15的辐射亮度与程控电流具有线性关系。另一方面，在电压程控的情况中，在像素16中把所施加的电压转换成电流。电压—电流转换是非线性的。非线性转换涉及复杂的控制方法。
在电流程控中，直接把视频数据的值转换成线性程控电流。举一个简单的例子，在64个色彩层次的情况中，把视频数据0转换成程控电流Iw＝0微安，并且把视频数据63转换成程控电流Iw＝6.3微安(存在比例关系)。相似地，把视频数据32转换成程控电流Iw＝3.2微安，并且把视频数据10转换成程控电流Iw＝1.0微安。简短地说，按直接的比例把视频数据转换成程控电流。
为了便于理解，已经指出，按直接的比例把视频数据转换成程控电流。然而，实际上，可以更容易地把视频数据转换成程控电流。这是因为根据本发明，单元晶体管484的单位电流对应于视频数据1，如在图48中说明。此外，通过调节参考电流电路可以把单位电流容易地调节到所要求的值。此外，对于R、G和B提供独立的参考电流，并且通过调节R、G和B参考电流电路可以在整个色彩层次范围上得到白色平衡。这是电流程控、本发明的源极驱动器电路14以及显示板的配置的协同的结果。
EL显示板的特征在于EL元件15的辐射亮度与程控电流具有线性关系。这是电流程控的主要特征。因此，如果控制程控电流的幅度，则可以线性地调节EL元件15的辐射亮度。
施加于驱动器晶体管11a的栅极端的电压和流过驱动器晶体管11a的电流之间的关系是非线性的(通常导致二次曲线)。因此，在电压程控中，在程控电压和辐射亮度之间存在非线性关系，使控制光辐射极为困难。相反，电流程控使光辐射控制极容易。尤其，对于图1中示出的配置，理论上，程控电流等于流过EL元件15的电流。这使光辐射控制极容易理解和容易控制。根据本发明的N倍脉冲驱动也擅长于光辐射控制，因为可以通过把程控电流分割成N个而确定辐射亮度。如果像素具有图38的情况中的电流镜像配置，则驱动器晶体管11b和程控晶体管11a是不同的，这导致电流镜像比的偏差，在辐射亮度中引入了误差因子。然而，图1中的像素配置，其中驱动器晶体管和程控晶体管是相同的，不存在这个问题。
EL元件15的辐射亮度随所施加的电流量成正比地变化。施加于EL元件15的电压值(阳极电压)是固定的。因此，EL显示板的辐射亮度与功率消耗成正比。
因此，视频数据与正比于EL元件15的辐射亮度的程控电流成正比，而EL元件15的辐射亮度正比于功率消耗。因此，通过对视频数据执行逻辑处理，有可能控制功率消耗(功率)、以及EL显示板的辐射亮度。即，通过对视频数据执行逻辑处理(加法等)，有可能确定EL显示板的亮度和功率消耗。这使之极容易防止峰值电流超过设置值。
尤其，本发明的EL显示板是电流驱动型的。此外，特性配置使之易于控制图像显示。存在两种特性图像显示控制方法。其中之一是参考电流控制。另一个是占空度周期控制。当单个使用或一起使用参考电流控制和占空度周期控制时，可以得到较宽的动态范围、高质量显示以及高对比度。
从考虑参考电流控制开始，使源极驱动器电路(IC)14配备有控制RGB参考电流的电路，如在图77中说明。从源极驱动器电路14到单元晶体管484流动的程控电流Iw的幅度取决于单元晶体管484的数量。
一个单元晶体管484输出的电流与参考电流的幅度成正比。因此，当调节参考电流时，确定通过一个单元晶体管484输出的电流以及程控电流的幅度。参考电流和单元晶体管484的输出电流具有线性关系，并且程控电流和亮度具有线性关系。因此，如果在白色屏面显示中调节RGB参考电流和白色平衡，则可以对于所有色彩层次保持白色平衡。
顺便说说，虽然图77中的电流—镜像具有多级连接，但是本发明不限于此。不用说，甚至图166到170中示出的单个级的源极驱动器电路(IC)14也可以容易地调节参考电流和在所有色彩层次上保持白色平衡。还有，不用说，可以通过调节参考电流来控制EL显示板的亮度。
图78示出占空度周期控制方法。图78(a)示出连续插入不—显示区域52的一种方法。这个方法适合于电影显示。图78(a1)中的图像是最暗的，而图78(a4)中的图像是最亮的。通过控制栅极信号线17b可以容易地改变占空比。图78(c)示出通过把不—显示区域52分割成多个部分而插入不—显示区域52的一种方法。这个方法特别适合于静止图像显示。图78(c1)中的图像是最暗的，而图78(c4)中的图像是最亮的。通过控制栅极信号线17b可以容易地改变占空比。图78(b)示出图78(a)和图78(c)之间的某些情况。再次，通过控制栅极信号线17b可以容易地改变占空比。
如果像素行的数量是220，并且占空比是1/4，则由于220/4＝55，所以显示区域53的亮度可以从1到55(从亮度1到55倍亮度1)变化。还有，如果像素行的数量是220，并且占空比是1/2，则由于220/2＝110，所以显示区域53的亮度可以从1到110(从亮度1到110倍亮度1)变化。因此，屏幕50亮度的可调节范围是极宽的(图像显示的动态范围是宽的)。还有，可以表示的色彩层次的数量在任何亮度都是相同的。例如，在64个色彩层次显示的情况中，不管白色屏面显示中的屏幕50的亮度是300尼特还是3尼特，都可以显示64个色彩层次。
如早先所述，可以通过控制施加于栅极驱动器电路126的开始脉冲而容易地改变占空比。因此，可以容易地把它改变到各个值中的任何一个，包括1/2、1/4、3/4以及3/8。
通过与水平同步信号同步把通/断信号施加于栅极信号线17a可以得到根据一个水平扫描周期(1H)的单元持续期的占空比驱动。然而，还可以使用短于1H的单元持续期来执行占空度周期控制。在图145和146中示出这种驱动方法。通过基于OEV2的控制，按1H或更少的间隔，可以以精密的步长来控制亮度(占空比)(还参见图109和175以及它们的说明)。
当占空比是1/4时，应该按1H或更少的间隔来执行占空周期控制。如果像素行的数量是200，则占空比是55/200或更少。即，应该用1/220到55/220的范围内的占空比来执行占空周期控制。当单个步长导致1/20(5％)或更大的变化时，就应该执行。更好的是，即使单个变化是1/50(2％)或更少，也应该使用基于OEV2的控制来执行精密的占空比驱动控制。即，在通过栅极信号线17b的占空周期控制中，如果单个步长产生5％或更多的亮度变化，则应该使用基于OEV2的控制而如此一点点一点点地改变亮度，以保持单个改变的量在5％以内。最好，这是使用参考图94描述的等待功能来进行的。
在按1/4的占空比和按1H或更少的间隔的占空周期控制中，单个步长产生大的变化。此外，由于半色调(halftone)图像显示，均匀的分钟改变倾向于可在视觉上感知。相对于屏幕上比某个等级暗的亮度，人类视觉具有较低的检测能力。相对于屏幕上比某个等级亮的亮度，人类视觉也具有较低的检测能力。相信这是因为人类视觉具有平方律特性。
图175示出检测函数对屏幕上的变化的图形标绘。水平轴表示屏幕亮度(尼特)，而垂直轴表示可允许的变化(％)。可允许的变化(％)表示当占空比从任意值改变到下一个值时产生的亮度变化率的容许极限。然而，可允许的变化(％)很大程度取决于图像内容(变化率、实况等)。还有，它倾向于取决于对于电影检测的个别能力。
可以从图174看到，当屏幕50的亮度较高时，可允许的占空比变化是较大的。当屏幕50的亮度较低时，可允许的占空比变化也趋向于较大。然而，在半色调显示的情况中，就可允许变化(％)而论的容许极限是较小的。这是因为在半色调显示中，倾向于可从视觉上感知均匀的分钟变化。
引用一个例子，如果板中的像素行数量是200，则使用基于OEV2的控制按50/200或更少的占空比(从1/200到50/200，包括两者)以1H或更少的间隔来执行占空周期控制。当占空比从1/200到2/200变化时，1/200和2/200之间的差值是1/200，意味着100％变化。这个变化作为闪烁而完全在视觉上感知。因此，以1H(一个水平扫描周期)或更少的间隔，通过基于OEV2的控制来控制提供给EL元件15的电流(见图175等)。顺便说说，虽然已经指出，以1H或更少的间隔来执行占空周期控制，但是这不是限制。可以从图19看到，不—显示区域52是连续的。这意味着以10.5H的间隔的控制也包括在本发明的范围内。因此，本发明以不限于1H的间隔(它可以包括小数部分)来执行占空周期控制。
当占空比从40/200到41/200变化时，40/200和41/200之间的差值是1/200，意味着(1/200)/(40/200)或2.5％变化。这个变化是否作为闪烁而在视觉上感知，很大程度上可能取决于屏幕50的亮度。然而，40/200的占空比意味着涉及高度视觉敏感的半色调显示。因此，希望以1H(一个水平扫描周期)或更少的间隔，通过基于OEV2的控制，来控制提供给EL元件15的电流(见图175等)。
因此，本发明的驱动方法和显示设备产生至少在图19中示出的显示模式，用于在显示板中显示图像(显示区域53可以占据整个屏幕50(意味着根据图像亮度的1/1的占空比))，包括存储要流过像素16中的EL元件15的电流值的装置(例如，图1中的电容器19)以及使驱动器晶体管11a和发光单元(例如，EL元件15)之间的电流通路接通和断开的装置(例如，图1、43、113、114、117等中的像素配置)。还有，在按不大于预定值的占空比的占空比驱动中(一种驱动方法或驱动模式，其中不—显示区域52占据屏幕50的至少一部分)，本发明的驱动方法和显示设备通过控制流过EL元件15的电流达一个水平扫描周期(1H的时段)或更少的单元持续期而控制屏幕50的亮度。这种控制使用基于OEV2的控制(对于OEV2，见图175及其说明)。
当占空比是1/4时，应该执行根据不同于1H的单元持续期的占空周期控制。相反，当占空比不低于预定值时，应该使用1H的单元持续期执行占空周期控制，或应该不执行基于OEV2的控制。当单个步长导致1/20(5％)或更多的变化时，应该执行使用不同于1H的单元持续期的占空周期控制。更好的是，即使单个变化是1/50(2％)或更少，也应该使用基于OEV2的控制来执行精密的占空比控制驱动。或者，应该在白色屏面的最大亮度的1/4亮度处执行。
例如，根据本发明的占空周期控制驱动允许EL显示板能够进行64-色彩层次显示，以保持64-色彩层次显示，而不管屏幕50的显示亮度(尼特)，如在图79中说明。例如，即使像素行的数量是220，并且只有一个像素行构成显示区域53(在显示模式中)(占空比是1220)，也可以得到64-色彩层次显示。这是因为通过程控电流Iw把图像从源极驱动器电路14写入一个接一个的像素行，并且通过一个接一个的像素行显示图像。
当然，当所有220个像素行构成显示区域53时(在显示模式中)(占空比是220/220＝1/1)，也可以得到64-色彩层次显示。这是因为通过程控电流Iw把图像从源极驱动器电路14写入一个接一个的像素行，并且通过栅极信号线17b同时显示由所有像素行携带的图像。还有，当只有20个像素行构成显示区域53时(在显示模式中)(占空比是20/220＝1/11)，也可以得到64-色彩层次显示。这是因为通过程控电流Iw把图像从源极驱动器电路14写入一个接一个的像素行，当通过栅极信号线17b对20个像素行一个接一个地进行扫描时显示图像。
由于根据本发明的占空周期控制驱动控制EL元件15的发光时间，所以在占空比和屏幕50亮度之间存在线性关系。这使之极容易控制图像亮度，简化信号处理电路以及降低成本。如在图77中所示，调节RGB参考电流以得到白色平衡。在占空周期控制中，由于同时控制RGB亮度，所以在任何色彩层次和任何屏幕50亮度均可保持白色平衡。
占空周期控制在于通过改变与屏幕50有关的显示区域53的大小来改变屏幕50的亮度。自然，近似正比于显示区域53的电流流过EL显示板。因此，通过确定视频数据的总和，有可能计算显示屏幕50的EL元件15的总电流消耗。由于EL元件15的阳极电压Vdd是直流电压，并且它的值是固定的，所以如果可以计算总电流消耗，则可以根据图像数据计算实时的总功率消耗。如果预料到所计算的功率消耗超过规定的最大功率，则可以通过调节诸如电子调节器之类的调节器电路来控制图77中的RGB参考电流。
按如此方式在白色屏面显示显示期间预置亮度，以使使此时的占空比最小。例如，把占空比设置成1/8。对于自然图像，增加占空比。最大占空比是1/1。取当只在屏幕50的1/100中显示自然图像时可用的占空比为1/1。占空比根据自然图像显示的情况从1/1到1/8平滑地变化。
因此，作为一个例子，在白色屏面显示显示期间把占空比设置成1/8(在白色屏面显示显示中像素的100％都发光的一种状态)，并且当屏幕50上的1/100的像素发光时设置成1/1。使用公式可以近似地计算占空比“像素数量”ד发光像素的比值”ד占空比”。
如果为了便于说明而假定像素数量是100，则白色屏面显示的功率消耗是100×1(100％)×1/8(占空比)＝80。另一方面，对于像素的1/100发光的自然图像显示的功率消耗是100×1/100(1％)×1/1(占空比)＝1。占空比根据图像的发光像素的数量从1/1到1/8平滑地改变(实际上，由发光像素汲取的总电流＝每帧的程控电流总和)，以使将不发生闪烁。
因此，白色屏面显示的功率消耗比是80，而像素的1/100发光的自然图像显示的功率消耗比是1。因此，通过按如此方式在白色屏面显示期间预置亮度使此时的占空比最小，有可能减少最大电流。
本发明执行使用S×D的驱动控制，其中S是每屏幕的程控电流总和，而D是占空比。还有，本发明提供保持Sw×Dmin≥Ss×Dmax的关系的一种驱动方法以及执行该驱动方法的一种显示设备，其中Sw是白色屏面显示的程控电流总和，Dmax是最大占空比(一般，最大占空比是1/1)，Dmin是最小占空比，以及Ss是任意自然图像的程控电流总和。
顺便说说，假定最大占空比是1/1。最好，最小占空比是1/16或以上。即，占空比应该从1/8到1/1(包括两者)。不用说，不是严格地需要使用1/1的占空比的。最好，最小占空比是1/10或以上。太小的占空比使闪烁显眼，以及导致屏幕亮度随图像内容有较大的变化，使图像难于观看。
如早先所述，程控电流正比于视频数据。因此，“视频数据总和”是具有“程控电流总和”的同义词。顺便说说，虽然已经指出，在一个帧(场)时段上确定程控电流总和，但是这不是限制。有可能通过一个帧(场)时段期间以预定间隔或预定周期对添加到程控电流的像素进行取样而确定程控电流(视频数据)总和。另一方面，还有可能使用要控制的帧(场)时间之前或之后的总和。还有，可以使用估计的或预测的总和进行占空周期控制。
顺便说说，已经指出，使用占空比D来进行控制，占空比是EL元件15的发光周期(一般是一个场或一个帧。换言之，这一般是再写入给定像素的图像数据期间的一个周期或时间)。具体说，1/8的占空比意味着EL元件15发光达一个帧周期的1/8(1F/8)。因此，如果把再写入像素16期间的周期/时间表示为Tf，并且把像素的发光周期表示为Ta，则通过占空比＝Ta/Tf来给出占空比。
顺便说说，虽然已经指出Tf表示再写入像素16期间的周期/时间以及使用Tf作为参考，但是这不是限制。根据本发明的占空周期控制驱动不需要在一个帧或一个场中完成。即，可以使用几个场或几个帧周期作为一个周期来执行占空周期控制(见图104等)。因此，Tf不限于再写入像素16期间的周期。它可以是一个帧/场或更多。例如，如果发光周期Ta从一个场到一个场(或从一个帧到一个帧)变化，则可以采用在重复周期(时段)Tf期间的总发光周期Ta。即，可以使用在几个场或几个帧周期上的平均发光时间作为Ta。可以相同地适用于占空比。如果占空比从一个场到一个场(或从一个帧到一个帧)变化，则可以计算和使用在几个帧(场)上的平均占空比。
因此，本发明提供保持关系Sw×(Tas/Tf)≥Ss×(Tam/Tf)的一种驱动方法以及执行驱动方法的一种显示设备，其中Sw是白色屏面显示的程控电流的总和，Ss是任意自然图像的程控电流总和，Tas是最小发光周期，Tam是最大发光周期(一般，Tam＝Tf，因此Tam/Tf＝1)。
可用参考图77等描述的配置作为控制屏幕50的亮度的一种方法。这个方法调节参考电流以改变屏幕亮度50，从而改变流过单元晶体管484的电流，从而调节程控电流的幅度。顺便说说，已经参考图53等描述了调节参考电流的方法。
参考图77，标号491R表示用于控制红色(R)参考电流的调节器。为了便于理解而使用术语“调节器”。实际上，这个部件称为电子调节器。把它配置成响应来自外部的6-位数字信号按64个等级线性地调节用于R电路的参考电流IaR。通过调节参考电流IaR，有可能线性地改变流过与晶体管472a(该晶体管与晶体管471R一起构成电流镜像)的电流。这引起了流过晶体管组521a中的晶体管472a和晶体管472b(该晶体管已经接收到来自晶体管472a的基于电流的传送)的电流改变。这又导致与晶体管472b一起构成电流镜像的晶体管组521b中的晶体管473a的改变，导致已经从晶体管473a接收到基于电流的传送的晶体管473b变化。因此，由于单元晶体管484的驱动电流(单元电流)改变，所以可以改变程控电流。顺便说说，可相同地应用于G的参考电流IaG以及B的参考电流IaB。
虽然图77示出包括母、子和孙子的三级晶体管连接，但是本发明不限于此。不用说，例如，本发明还可以应用于单级配置，在该配置中，直接把产生参考电流的电路连接到单元晶体管484，如在图166到170中所示。即，本发明是一种系统，该系统使用一种电路配置中的参考电流或参考电压来改变屏幕50的亮度，在所述一种电路配置中，可以通过参考电流或参考电压来改变程控电流或程控电压。
如在图77中所示，对于红(R)、绿(G)和蓝(B)电路中的每一个形成一个(电子)调节器491。因此，通过调整调节器491R、491G和491B，有可能改变(控制或调节)连接到各自的调节器的单元晶体管484的电流。因此，可以容易地通过调节R、G和B之间的比值来调节白色(W)平衡。当然，如果在工厂内已经通过独立安装的电子调节器(它能同时控制所有RGB电子调节器(491R、491G和491B))调节RGB参考电流(流过晶体管472R、472G和472B的电流)，则也可能调节白色(W)平衡。例如，在图170和171中，调节电阻R1的值，为的是得到RGB电路中的白色平衡。在这个状态中，如果对应R、G和B共同地操作在图169和170中的电子调节器451的开关，则可以用所保持的白色平衡调节屏幕亮度。
这样，根据本发明的参考电流的驱动方法通过得到白色平衡而调节RGB参考电流的值。然后，根据这个状态，驱动方法按相同的比值来调节RGB参考电流。为此而保持白色平衡。
通过电子调节器491的调节，可以线性地改变程控电流。顺便说说，虽然为了便于说明而引用图1中示出的像素配置作为一个例子，但是本发明不限于此。不用说，还可以使用其它像素配置。
如参考图77所说明和所描述，可以通过控制参考电流来线性地调节程控电流。这是因为每个单元晶体管484的输出电流都变化。当单元晶体管484的输出电流改变时，程控电流Iw也改变。程控到像素的电容器19中的电流(实际上，对应于程控电流的电压)越大，流过EL元件15的电流越大。流过EL元件的电流与辐射亮度成线性正比。因此，通过改变参考电流，有可能线性地改变EL元件的辐射亮度。
本发明使用至少参考图77描述的参考电流控制系统或参考图78描述的占空周期控制系统来控制屏幕亮度等。最好，使用两种系统的组合。
下面将更详细地描述使用参考图77和78描述的系统的驱动方法。本发明的一个目的是对EL显示板的电流消耗设置一个上限。在EL显示板中，在流过EL元件15的电流和辐射亮度之间存在比例关系。因此，通过增加流过EL元件15的电流，可以使EL显示板更亮。所消耗的电流(＝电流消耗)也与亮度成比例地增加。
在便携式设备的情况中，对于电池容量等有限制。还有，电源电路的规模随电流消耗的增加而增加。因此，需要设置电流消耗的极限。本发明的目的之一是设置这种极限(峰值电流控制)。
还有，增加图像对比度会改善显示。通过把图像转换成高对比度图像，有可能改善显示。本发明的另一个目的是以这种方法改善图像显示。把达到两个目的(或它们中之一)的一个发明称为AI驱动。
为了便于说明，首先，假定本发明的IC芯片14是与64-色彩层次显示兼容的。为了实施AI驱动，要求扩大色彩层次显示的范围。为了便于说明，假定本发明的源极驱动器电路(IC)14与64-色彩层次显示兼容，并且图像数据包括256个色彩层次。对图像数据进行灰度系数转换，以适合于EL显示设备的灰度系数特性。灰度系数转换把256个色彩层次扩展到1024个色彩层次。经灰度系数转换的图像数据通过误差扩散处理(error diffusion process)或帧率控制(FRC)处理使之与64-色彩层次源数据兼容，然后施加于源极驱动器电路14。
FRC通过在一个帧一个帧的基础上重叠图像显示而得到高色彩层次显示。如在图99中说明，例如，误差扩散处理相对于一个处理方向把像素A的图像数据的7/16分散到右方，3/16到左下方，5/16到下方以及1/16到右下方。扩散处理得到高色彩层次显示。这是一种区域色彩层次。
为了便于说明，在图80和81中假定把64-色彩层次显示转换成512-色彩层次显示。使用误差扩散处理和帧率控制(FRC)进行转换。然而，在图80中的处理可以解释为图像亮度转换而不是色彩层次转换。
图80说明基于根据本发明的驱动方法的图像转换处理。在图80中的水平轴表示色彩层次(数)。色彩层次(数)越大，屏幕就越亮。相反，色彩层次(数)越小，图像就越暗。垂直轴表示频率，即构成图像的像素亮度的发生频率。例如，在图80(a)中的A1示出，在图像中，亮度对应于第32色彩层次的像素出现得最频繁。
图80(a)示出一个例子，在该例子中，改变显示亮度同时保持色彩层次数。假定，A1是原始图像。用近似64个色彩层次来表示原始图像。A2是一个例子，在该例子中，把亮度中心移动到第256色彩层次，同时保持色彩层次数。A3是一个例子，在该例子中，把亮度中心移动到第448色彩层次，同时保持色彩层次数。通过把预定大小的数据添加到图像数据可以执行这种转换。
然而，根据本发明的驱动方法难于实施图80(a)中的色彩层次转换。根据本发明的驱动方法可执行图80(b)中示出的色彩层次转换。
图80(b)是原始图像的频率分布的放大图。假定B1是原始图像。用近似64个色彩层次来表示原始图像。B2是一个例子，在该例子中，在256个色彩层次中表示原始图像。屏幕变得更亮，并且扩展了色彩层次的范围。B3是一个例子，在该例子中，进一步把色彩层次的范围扩展到512个色彩层次。屏幕显示变得更亮得多，并且扩展了色彩层次的范围。
根据本发明的驱动方法通过改变参考图77描述的参考电流，通过改变(控制)图78中的占空比或通过图77和78中的方法的组合，可以容易地实施图80(b)中的色彩层次转换。可以通过参考电流控制或占空周期控制而容易地控制图像亮度。例如，如果当占空比是1/4时存在图80(b)中B2表示的显示情况，则当占空比改变到1/16时发生图80(b)中的B1表示的显示情况。如果占空比改变到1/2，则发生图80(b)中的B3表示的显示情况。这同样地适用于参考电流控制。通过使参考电流的幅度加倍或减少为四分之一，有可能建立图80(b)中示出的图像显示。
图80(b)中的水平轴表示色彩层次数。根据本发明的驱动方法不增加色彩层次数。根据本发明的驱动方法的特征在于即使亮度改变也保持色彩层次数。具体说，把图80(b)的B1中的第64色彩层次转换成B2中的第256色彩层次。然而，B2中的色彩层次数是64。色彩层次范围扩展成B1的色彩层次范围的四倍。从B1到B2的转换就是图像显示的动态转换。这等效于高色彩层次显示的实施。因此，这使之有可能得到高质量显示。
相似地，把图80(b)的B1中的第64色彩层次转换到B3中的第512色彩层次。然而，B3中的色彩层次数是64。色彩层次范围扩展成B1的色彩层次范围的八倍。从B1到B3的转换就是图像显示的动态转换。
在图80(a)中的方法可以提高屏幕50的亮度。然而，整个屏幕变成发白(显示对比度变差)。电流消耗有相当小的增加(虽然电流消耗增加正比于屏幕亮度)。图80(b)中的方法可以提高屏幕50的亮度，并且增加色彩层次的显示范围。因此，图像质量没有变差。然而，电流消耗大大地增加。
假定色彩层次数与屏幕亮度成正比，并且在64个色彩层次中表示原始图像，则“增加色彩层次的数量(动态范围的扩展)”＝“增加亮度”。因此，功率消耗(电流消耗)增加。为了解决这个问题，本发明使用图77中的参考电流控制系统、图78中的占空周期控制系统或它们的组合。
如果一个屏幕的图像数据总体是较大的，则图像数据的总和也是较大的。取64-色彩层次显示中的白色屏面作为一个例子，由于通过63来表示作为图像数据的白色屏面，所以由“屏幕50的像素计数”×63来给出图像数据的总和。在屏幕的1/100中具有最大亮度的白色显示的情况中，由“屏幕50的像素计数”×1/100×63来给出图像数据的总和。
本发明确定图像数据的总和或允许估计屏幕的电流消耗的一个值，并且使用总和或该值执行占空周期控制或参考电流控制。
顺便说说，虽然上面确定图像数据的总和，但是这不是限制。例如，可以确定和使用一个帧的图像数据的平均电平。在模拟信号的情况中，通过用一个电容器滤除模拟图像信号可以确定平均电平。另一方面，有可能通过一个滤波器从模拟图像显示获得直流电平，使直流电平经过A/D转换，并且使用结果作为图像数据的总和。在这个情况中，可以把图像数据称为APL电平。
还有，不需要把构成图像的所有数据都添加在屏幕50上。有可能拾取屏幕50上的数据的1/W(W大于1)，并且确定所拾取的数据的总和。
为了便于说明，假定在上述情况中确定图像数据的总和。图像数据总和的计算通常相当于确定图像的APL电平。还有，可用通过数字方式添加图像数据总和的手段，并且在下文中为了便于说明，将把按数字或模拟方式的图像总和的上述方法称为APL电平。
在白色屏面显示的情况中，由于图像包括R、G和B中的每一个的6位，所以通过63×像素计数(其中63表示数据，它对应于第63色彩层次，而QCIF板的像素计数是176×3×220)来给出APL电平。因此，APL电平达到它的最大值。然而，由于在R、G和B之间，EL元件15的电流消耗变化，所以最好应该分别对R、G和B计算图像数据。
为了解决上述问题，使用图84中示出的算术电路。在图84中，标号841和842表示乘法器，其中841是用于对辐射亮度加权的乘法器。光度在R、G和B之间是变化的。在R、G和B之间，基于NTSC的光度比是R∶G∶B＝3∶6∶1。因此，用于R的乘法器841R使R图像数据(Rdata)乘3，用于G的乘法器841G使G图像数据(Gdata)乘6，用于B的乘法器841B使B图像数据(Bdata)乘1。
在R、G和B之间，EL元件15的光辐射效率是变化的。B的光辐射效率为最低。G的光辐射效率为其次最低。R的光辐射效率是优良的。因此，乘法器842通过发光效率来加权。用于R的乘法器842R使R图像数据(Rdata)乘R的光辐射效率，用于G的乘法器842G使G图像数据(Gdata)乘G的光辐射效率，用于B的乘法器842B使B图像数据(Bdata)乘B的光辐射效率。
通过加法器843使乘法器841和842产生的结果相加，并且存储在总和电路844中。然后，根据总和电路844产生的结果执行图77中的参考电流控制和图78中的占空周期控制。
图84中的方法允许发光信号(Y信号)经受占空周期控制和参考电流控制。然而，根据检测发光信号(Y信号)的占空控制可能存在问题。例如，蓝色背景屏幕是所论及的情况。对于蓝色背景屏幕，EL板消耗相当大的电流。然而，因为蓝色(B)的低光度，所以显示亮度较低。因此，计算得的发光信号(Y信号)的总和(APL电平)是较小的，导致高的占空比。这引起闪烁等。
为了应对这个问题，推荐使用通过模式的乘法器841。这使之有可能根据电流消耗来寻找总和(APL电平)。要求确定根据发光信号(Y信号)的总和(APL电平)以及根据电流消耗的总和(APL电平)两者，并且考虑它们两者而寻找统一的APL电平。然后，应该根据统一的APL电平执行占空周期控制和参考电流控制。
黑色屏面显示对应于64-色彩层次显示情况中的第0色彩层次，因此最小的APL电平是0。在图80中的驱动方法中，功率消耗(电流消耗)与图像数据成正比。考虑图像数据，不需要对屏幕50上数据中的所有位进行计数。例如，如果图像包括6-位数据，则只要对最高有效位(MSB)计数。在此情况下，33个色彩层次被计算为1。因此，APL电平随屏幕50上的图像数据而改变。
根据本发明，根据得到的APL电平执行图78中的占空周期控制或图77中的参考电流控制。
为了便于理解，将引用具体附图来给出说明。然而，这是虚拟的。在实际的实践中，必须通过实验和图像估计来确定控制数据和控制方向。
让我们假定可以流过EL板的最大电流是100毫安，白色屏面显示中的总和(APL电平)是200(没有单位)，如果直接把200的APL电平施加于板，则将有200毫安的电流流过EL板。顺便说说，当APL电平是0时，零(0毫安)电流流过EL板。还假定当APL电平是100时，占空比是1/2。
因此，当APL电平是100或以上时，需要把电流限制到100毫安或以下。最简单的方法是当APL电平是200时把占空比设置为1/2×1/2＝1/4，以及当APL电平是100时把占空比设置为1/2。当APL电平在100和200之间时，应该控制占空比，使之落在1/4和1/2范围内。通过控制由EL选择侧栅极驱动器电路12b同时选择的栅极信号线17b的数量可以使占空比保持在1/4和1/2之间。
然而，如果只考虑APL电平而执行占空周期控制，则屏幕50的平均亮度(APL)将随图像而变化，导致闪烁。为了解决这个问题，保持APL电平达至少2个帧的一个时段，最好是10个帧，或更好的是60个帧，并且使用这个周期所保持的数据来计算占空周期控制的占空比。还有，最好获取包括屏幕的最大亮度(MAX)、最小亮度(MIN)以及亮度分布(SGM)等屏幕50的特性，供占空周期控制中使用。不用说，上述各项也适用于参考电流控制。
根据所获取的图像特性来进行黑色展宽(stretching)和白色展宽也是重要的。最好，这通过考虑最大亮度(MAX)、最小亮度(MIN)以及亮度分布(SGM)而进行。例如，在图81(a)中，使图像数据的中心部分Kb分布在第256色彩层次附近，使高亮度部分Kc分布在第320色彩层次附近，以及使低亮度部分Ka分布在第128色彩层次附近。
图81(b)示出一个例子，在该例子中，图81(a)中的图像已经进行了黑色展宽和白色展宽。然而，不需要同时执行黑色展宽和白色展宽两者。只要它们中的一个已经足够。还有，可以使图像的中心部分(在图81(a)中的Kb)移动到低亮度部分Ka或高亮度部分Kc。还可以从APL电平、最大亮度(MAX)、最小亮度(MIN)以及亮度分布(SGM)得到有关这种适当移动的信息。然而，某些信息完全是根据经验得到的，因为人类的视觉影响这些信息。因此，应该通过重复实验和图像估计来进行研究。然而，可以容易地执行诸如黑色展宽和白色展宽之类的图像处理，因为根据计算或查表可以确定灰度系数曲线。图81(b)中的处理增强对比度，因此有助于得到正确的图像。
顺便说说，按图82中示出的方式通过占空周期控制来改变屏幕50的亮度。图82(a)中的驱动方法包括连续地改变显示区域53。图82(a1)中的屏幕50比图82(a2)中的屏幕50亮。图82(an)中的屏幕50是最亮的。根据图82(a)中的占空周期控制的驱动方法适合于电影显示。
图82(b)示出一种驱动方法，该方法通过分割显示区域53而驱动它。在图82(b1)中，在屏幕50的不同位置处产生两个显示区域53。在图82(b2)中，像图82(b1)中的情况一样，在屏幕50的不同位置处产生两个显示区域53，但是已经把一像素行添加到两个显示区域53中之一(显示区域53中之一包括一个像素行，而另一个包括两个像素行)。在图82(b3)中，像图82(b2)中的情况一样，在屏幕50的不同位置处产生两个显示区域53，但是已经把一像素行添加到两个显示区53之一(两个显示区域53都包括两个像素行)。这样，可以通过分散显示区域53而执行占空周期控制。一般，图82(b)中的驱动方法适合于静止图像显示。
在图82(b)中，为了绘图的方便，把显示区域53分散到两个位置。实际上，把显示区域53分散到三个或多个位置。
图83是根据本发明的驱动电路的方框图。下面将描述根据本发明的驱动电路。配置图83中的驱动电路，以接收Y/UV视频信号以及组合(COMP)视频信号的输入。通过开关电路831选择两个信号中要输入的一个信号。
通过解码器和A/D转换器使由开关电路831选择的视频信号经过解码和A/D转换，从而转换成数字RGB图像数据。R、G和B图像数据中的每一个是8-位数据。RGB图像数据还在灰度系数电路834中进行灰度系数处理。同时，确定发光(Y)信号。把R、G和B图像数据中的每一个转换成10-位数据作为灰度系数处理的结果。
在灰度系数处理之后，通过处理电路835使图像数据经过FRC处理或误差扩散处理。通过FRC处理或误差扩散处理把RGB图像数据转换成6-位数据。然后，通过AI处理电路836使图像数据经过峰值电流处理的AI处理。还通过电影检测电路837执行电影检测。同时，通过颜色管理电路838执行颜色管理处理。
把通过AI处理电路836、电影检测电路837以及颜色管理电路838执行的处理的结果发送到算术电路839，并且通过算术电路839转换成在控制操作、占空周期控制和参考电流控制中使用的数据。把所产生的数据发送到源极驱动器电路14和栅极驱动器电路12作为控制数据。
把在占空周期控制中使用的数据发送到执行占空周期控制的栅极驱动器电路12b。另一方面，把在占空周期控制中使用的数据发送到执行参考电流控制的源极驱动器电路14。把经过灰度系数校正以及经过FRC或误差扩散处理的图像数据也发送到源极驱动器电路14。
应该通过灰度系数电路834中的灰度系数处理来执行图81(b)中的图像数据转换。灰度系数电路834使用多点多边形灰度系数曲线执行色彩层次转换。使用多点多边形灰度系数曲线把256-色彩层次图像数据转换成1024-色彩层次图像数据。
虽然已经指出，灰度系数电路834执行使用多点多边形灰度系数曲线的灰度系数处理，但是这不是限制。可以对灰度系数校正采用单点多边形灰度系数曲线，如在图85中所示。由于产生单点多边形灰度系数曲线所需要的硬件的规模较小，所以可以降低控制IC的成本。
参考图85，曲线a表示在第32色彩层次中的多边形灰度系数转换，曲线b表示在第64色彩层次中的多边形灰度系数转换，曲线c表示在第96色彩层次中的多边形灰度系数转换，以及曲线d表示在第128色彩层次中的多边形灰度系数转换。如果在高色彩层次中集中了图像数据，则应该选择图85中的灰度系数曲线d，以增加高色彩层次数。如果在低色彩层次中集中了图像数据，则应该选择图85中的灰度系数曲线a，以增加低色彩层次数。如果图像数据是分散的，则应该选择图85中的灰度系数曲线b或c。顺便说说，虽然在上述例子中已经指出选择灰度系数曲线，实际上是通过算术运算产生灰度系数曲线而不是选择的。
通过考虑APL电平、最大亮度(MAX)、最小亮度(MIN)以及亮度分布(SGM)而选择灰度系数曲线。还应该考虑占空周期控制和参考电流控制。
图86示出多点多边形灰度系数曲线的一个例子。如果在高色彩层次中集中了图像数据，则应该选择图86中的灰度系数曲线n，以增加高色彩层次数。如果在低色彩层次中集中了图像数据，则应该选择图86中的灰度系数曲线a，以增加低色彩层次数。如果图像数据是分散的，则应该选择图86中的灰度系数曲线b到n-1。通过考虑APL电平、最大亮度(MAX)、最小亮度(MIN)以及亮度分布(SGM)而选择灰度系数曲线。还应该考虑占空周期控制和参考电流控制。
根据使用显示板(显示设备)的环境来改变灰度系数曲线也是有益的。尤其，EL显示板得到正确的图像显示，但是当在室外使用时，不提供低色彩层次部分中的清晰度。这是因为EL显示板是自发光的。所以可以改变灰度系数曲线，如在图87中所示。灰度系数曲线a是供室内使用的，而灰度系数曲线b是供室外使用的。为了在灰度系数曲线a和b之间切换，用户操作一个开关。还可以通过检测外来光的亮度的光敏元件自动切换灰度系数曲线。顺便说说，虽然已经指出切换灰度系数曲线，但是这不是限制。不用说，可以通过计算产生灰度系数曲线。在室外使用中，因为外来光是很亮的，所以低色彩层次部分是看不到的。因此，选择抑制低色彩层次部分的灰度系数曲线b是有益的。
在室外使用中，按图88中示出的方式生成灰度系数曲线是有益的。把灰度系数曲线的输出色彩层次设置成0到第128色彩层次。从第128色彩层次开始执行灰度系数转换。这样，通过执行为了根本不显示低色彩层次部分的灰度系数转换，有可能减少功率消耗。还可以通过图88中由灰度系数曲线b表示的方式来执行灰度系数转换。把图88中的灰度系数曲线的输出色彩层次设置成0到第128色彩层次。然后，从第128个色彩层次开始，把输出色彩层次设置成512或更高。在图88中的灰度系数曲线b显示高色彩层次部分，减少输出色彩层次数，从而容易看到图像显示。
根据本发明的驱动方法使用占空周期控制和参考电流控制来控制图像亮度和扩展动态范围。它还得到高电流显示。
在液晶显示板中，通过后照光的发送来确定白色显示和黑色显示。即使在屏幕50上产生不—显示区域52如同根据本发明的占空比驱动方法的情况一样，黑色显示期间的透射率也是恒定的。相反，当产生不—显示区域52时，在一个帧周期期间白色显示亮度减少，导致显示对比度降低。
在EL显示板中，在黑色显示期间零(0)电流流过EL元件15。因此，即使在屏幕50上产生不—显示区域52如同根据本发明的占空比驱动方法的情况一样，黑色显示期间的透射率也为0。大的不—显示区域52降低白色显示亮度。然而，由于黑色显示的亮度是0，所以对比度为无穷大。因此，对于EL显示板，占空比驱动是最合适的驱动方法。还可以把上述项目应用于参考电流控制。即使改变参考电流的幅度，黑色显示的亮度也为0。大的参考电流增加白色显示亮度。参考电流控制也可以得到正确的图像显示。
占空周期控制在整个色彩层次范围上保持色彩层次数和白色平衡。还有，占空周期控制允许屏幕50的亮度改变接近十倍。还有，该改变与占空比具有线性关系，因此可以容易地控制。然而，占空周期控制是N-脉冲驱动，这意味着大电流流过EL元件15。由于不管屏幕50的亮度而大电流始终流过EL元件，所以EL元件15有降质的倾向性。
参考电流控制增加参考电流量以增加屏幕亮度50。因此，只有当屏幕50是亮时，大电流才流过EL元件15。因此，EL元件15降质的倾向性较小。参考电流控制的一个问题是当改变参考电流时它倾向于难于保持白色平衡。
本发明使用参考电流控制和占空周期控制两者。当屏幕50接近于白色屏面显示时，把参考电流设置成固定值，通过改变占空比来控制显示亮度等。当屏幕50接近于黑色屏面显示时，把占空比设置成固定值，通过改变参考电流来控制显示亮度等。
当总数据对最大值的比值在1/10和1/1之间包括两者时，执行占空周期控制。更好的是，当总数据对最大值的比值在1/100和1/1之间包括两者时执行。另一方面，当总数据对最大值的比值在1/10和1/1000之间包括两者时执行参考电流改变(单元晶体管484的输出电流改变)。更好的是，当总数据对最大值的比值在1/100和1/2000之间包括两者时执行参考电流控制。最好，占空周期控制和参考电流控制不重叠。顺便说说，它们在图89中没有重叠，其中当总数据对最大值的比值是1/100或更少时，改变参考电流的放大倍数，并且当总数据对最大值的比值是1/100或更多时，改变占空比。
为了便于说明解，这里假定占空比的最大值是1/1，而最小值是1/8。假定参考电流的放大倍数从1倍改变到3倍。数据的总和是屏幕50上的数据的总和。(数据总和的)最大值是白色屏面显示中的图像数据的总和。不用说，不需要使用1/1的占空比。这里引用1/1的占空比作为最大值。不用说，根据本发明的驱动方法可以把最大占空比设置到210/220等。顺便说说，引用220作为QCIF+显示板中像素行的数量的一个例子。
最好，占空比的最大值是1/1，并且最小值不小于1/16。更好的是，最小值不小于1/10，以减少闪烁。最好，参考电流的可变范围不大于4倍。更好的是，不大于2.5倍。参考电流的放大倍数太大将使参考电流发生器电路失去线性，导致白色平衡中的偏差。
例如，总数据(数据的总和)对最大值的比值是1/100的陈述意味着白色窗口的1/100。在自然图像的情况中，这意味着用于图像显示的像素数据的总和等于白色屏面显示的1/100的一种状态。因此，在100个像素中的一个白色发光点也是一个例子，在该例子中，总数据对最大值的比值等于1/100。
虽然下面描述最大值是白色屏面显示的图像数据的总和，但是这是为了便于说明。通过图像数据的加法处理或APL处理而产生最大值。因此，总数据对最大值的比值是对待处理图像的图像数据最大值的比值。
可以使用电流消耗或亮度来计算数据的总和。这里为了便于说明将引用亮度(图像数据)的加法。一般，亮度(图像数据)的加法是容易处理的，并且可以减少控制器IC硬件的规模。还有，这个方法没有由占空周期控制所引起的闪烁，并且可以提供较宽的动态范围。
图89示出根据本发明的参考电流控制和占空周期控制的结果而得到的一个例子。在图89中，当总数据对最大值的比值是1/100或更少时，参考电流的放大倍数变化达3倍。当总数据对最大值的比值是1/100或更多时，占空比从1/1变化到1/8。因此，当总数据对最大值的比值在1/1和1/10000之间时，对于总共为24-倍的变化(8×3＝24)，占空比变化8倍，而参考电流变化3倍。由于参考电流控制和占空周期控制两者都改变屏幕亮度，所以得到24倍大的动态范围。
当总数据对最大值的比值是1/1时，占空比是1/8。因此，显示亮度是1/8最大值。1/1的值等于1，这意味着白色屏面显示。即，在白色屏面显示期间，显示亮度减小到1/8最大值。图像显示区域53形成屏幕50的1/8，而不—显示区域52形成屏幕50的7/8。在总数据对最大值的比值接近1/1的一个图像中，大多数像素表示高色彩层次。就直方图而论，大多数数据分布在高色彩层次区域中。在这种图像显示中，图像属于浮散发晕和缺乏对比度。因此，选择图86中的灰度系数曲线n或相似的曲线。
当总数据对最大值的比值是1/100时，占空比是1/1。显示区域53占据整个屏幕50。因此，不执行N-脉冲驱动。EL元件15的辐射亮度直接变成屏幕50的显示亮度。屏幕表现出几乎只在某些部分显示图像的黑色显示。总数据对最大值的比值是1/100的图像显示好像月亮出来的黑暗的夜空。在这种显示中，如果把占空比改变到1/1，则以白色屏面显示的8倍大的亮度来显示对应于月亮的部分。这使之有可能得到具有宽动态范围的图像显示。由于只使用1/100的区域进行图像显示，所以即使这个区域的亮度增加8倍，功率消耗的增加也是合格的。
在总数据对最大值的比值接近1/100的一个图像中，大多数像素16呈现低色彩层次。就直方图而论，大多数数据分布在低色彩层次区域中。在这种图像显示中，图像丢失阴影细节和缺乏对比度。因此，选择图86中的灰度系数曲线b或相似曲线。
因此，根据本发明的驱动方法随占空比的增加而增加灰度系数的倍数x，以及随占空比的减少而减少灰度系数的倍数x。
在图89中，当总数据对最大值的比值是1/100或更少时，使参考电流的放大倍数改变达3倍。当总数据对最大值的比值是1/100时，把占空比设置成1/1，以增加屏幕亮度。当总数据对最大值的比值小于1/100时，增加参考电流的放大倍数。因此，发光像素16辐射更亮的光。例如，总数据对最大值的比值是1/1000的图像显示好像星星出来的黑暗的夜空。在这种显示中，如果使占空比改变成1/1，则按白色屏面显示16(＝8×2)倍的亮度来显示对应于星星的部分。这使之有可能得到具有宽动态范围的图像显示。由于只使用1/1000的区域进行图像显示，所以即使这个区域的亮度增加16倍，功率消耗的增加也是合格的。
在参考电流控制中难于保持白色平衡。然而，在有星星的暗空中，即使偏离白色平衡，在视觉上也感觉不到这个偏差。因此，在总数据对最大值的比值是极小的一个范围中执行参考电流控制的本发明提供适当的驱动方法。
当总数据对最大值的比值是1/1000时，占空比是1/1。显示区域53占据整个屏幕50。因此，不执行N-脉冲驱动。EL元件15的辐射亮度直接变成屏幕50的显示亮度。屏幕表现出几乎只在某些部分显示图像的黑色显示。
在总数据对最大值的比值接近1/1000的一个图像中，大多数像素16表示低色彩层次。就直方图而论，大多数数据分布在低色彩层次区域中。在这种图像显示中，图像丢失阴影细节和缺乏对比度。因此，选择图86中的灰度系数曲线b或相似曲线。
因此，根据本发明的驱动方法随参考电流的减少而增加灰度系数的倍数x，以及随参考电流的增加而减少灰度系数的倍数x。
在图89中，说明参考电流和占空比的改变是线性的。然而，本发明不限于此。如在图90中说明，可以按曲线形式来控制参考电流的放大倍数和占空比。在图89和90中，由于在水平轴上的总数据对最大值的比值是对数形式的，所以自然，参考电流控制和占空周期控制的图形是曲线形式的。最好，根据图像数据的内容、图像的显示条件以及外部环境来规定总数据对最大值的比值和参考电流放大倍数之间的关系以及总数据对最大值的比值与占空周期控制之间的关系。
图89和90示出对于R、G和B执行共同的占空周期控制和参考电流控制的例子。然而，本发明不限于此。如在图91中所示，可以在R、G和B之间改变参考电流放大倍数的变化斜率，其中蓝色(B)的参考电流放大倍数的变化斜率为最大，绿色(G)的参考电流放大倍数的变化斜率为其次最大，而红色(R)的参考电流放大倍数的变化斜率为最小。大的参考电流增加流过EL元件15的电流。在R、G和B之间EL元件15的光辐射效率是变化的。流过EL元件的大电流降低相对于所施加的电流的光辐射效率。这种趋势是可察觉的，特别在B的情况中。因此，打乱了白色平衡，除非调节R、G和B之间的参考电流量。因此，如在图91中所示，如果增加参考电流的放大倍数(在大电流流过R、G和B的EL元件15的区域中)，则有益的是在R、G和B之间改变参考电流的放大倍数以使可以保持白色平衡。最好，根据图像数据的内容、图像的显示条件以及外部环境来规定总数据对最大值的比值和参考电流放大倍数之间的关系以及总数据对最大值的比值与占空周期控制之间的关系。
图91是一个例子，在该例子中，在R、G和B之间改变参考电流的放大倍数。在图92中，还改变占空周期控制。当总数据对最大值的比值是1/100或更多时，B和G具有相同的斜率，而R具有较小的斜率。当总数据对最大值的比值是1/100或更少时，R和G具有1/1的占空比，而B有1/2的占空比。可以使用参考图125到131的驱动方法来实施这种驱动方法。这种驱动方法可以使RGB白色平衡最优化。最好，根据图像数据的内容、图像的显示条件以及外部环境来规定总数据对最大值的比值和参考电流放大倍数之间的关系以及总数据对最大值的比值与占空周期控制之间的关系。还有，最好用户可以自由地设置和调节它们。
在图89到91中，作为一个例子，根据总数据对最大值的比值是在1/100以上还是以下来改变参考电流的放大倍数或占空比。根据总数据对最大值的比值是否取某个值来改变参考电流的放大倍数或占空比，以使改变参考电流放大倍数的区域与改变占空比的区域不重叠。这使之易于保持白色平衡。具体说，当总数据对最大值的比值大于1/100时改变占空比，以及当总数据对最大值的比值小于1/100时改变参考电流，以使改变参考电流放大倍数的区域与改变占空比的区域不重叠。这种方法是本发明的特征。
顺便说说，虽然已经指出，当总数据对最大值的比值大于1/100时改变占空比，以及当总数据对最大值的比值小于1/100时改变参考电流，但是也可以使关系相反。即，当总数据对最大值的比值小于1/100时可以改变占空比，以及当总数据对最大值的比值大于1/100时可以改变参考电流。还有，当总数据对最大值的比值大于1/10时可以改变占空比，以及当总数据对最大值的比值小于1/100时可以改变参考电流，并且当总数据对最大值的比值在1/100和1/10之间时，可以使参考电流的放大倍数和占空比保持恒定。
在某些情况中，本发明不限于上述方法。如在图93中说明，当总数据对最大值的比值大于1/100时可以改变占空比，以及当总数据对最大值的比值小于1/10时可以改变B的参考电流。B的参考电流的改变和R、G和B的占空比的改变是重叠的。
如果快速交替亮的屏幕和暗的屏幕，并且相应地改变占空比，则产生闪烁。因此，当使占空比从一个值改变到另一个值时，最好提供滞后(时间延迟)。例如，如果滞后周期是1秒，则即使在1秒的时段中屏幕改变它的亮度多次，也保持以前的占空比。即，占空比不改变。
把滞后时间(时间延迟)称为等待时间。还有，把改变之前的占空比称为改变前占空比，并且把改变之后的占空比称为改变后占空比。
如果小的改变前占空比改变它的值，则改变倾向于导致闪烁。小的改变前占空比意味着显示屏幕50数据的小的总和或屏幕50上的大的黑色显示部分。可能屏幕50呈现中间色彩层次，导致高的光度。还有，在具有小占空比的区域中，改变前占空比和改变后占空比之间的差异倾向于较大。当然，如果存在较大的占空比差异，则应该使用OEV2端来进行控制。然而，存在OEV2控制的极限。考虑到上述情况，当改变前占空比较小时，应该增加等待时间。
如果小的改变前占空比改变它的值，则改变导致闪烁的倾向较小。大的改变前占空比意味着显示屏幕50数据的大的总和或屏幕50上的大的白色显示部分。可能整个屏幕50呈现白色显示，导致低的光度。考虑到上述情况，当改变前占空比较大时，可以使等待时间较短。
在图94中示出上述关系。水平轴表示改变前占空比，并且垂直轴表示等待时间(秒)。当占空比为1/16或更少时，等待时间有3秒长。当占空比在1/16和8/16(＝1/2)之间时，等待时间根据占空比在3秒和2秒之间改变。当占空比在8/16和16/16(＝1/1)之间时，等待时间根据占空比在2秒和0秒之间改变。
这样，根据本发明的占空周期控制随占空比而改变等待时间。当占空比较小时，增加等待时间，并且当占空比较大时，减小等待时间。即，在至少改变占空比的驱动方法中，第一改变前占空比小于第二改变前占空比，并且把用于第一改变前占空比的等待时间设置成长于用于第二改变前占空比的等待时间。
在上述例子中，根据改变前占空比来控制或规定等待时间。然而，在改变前占空比和改变后占空比之间只存在小的差异。因此，在上述例子中，可以用术语“改变后占空比”来代替术语“改变前占空比”。
已经根据改变前和改变后占空比描述了上述例子。不用说，当改变前占空比和改变后占空比之间存在较大差异时，增加等待时间。还有，不用说，当存在大的占空比差异时，应该在改变前占空比和改变后占空比之间提供中间占空比。
当改变前和改变后占空比之间存在大的差异时，根据本发明的占空周期控制方法提供长的等待时间。即，它根据改变前和改变后占空比之间的差异来改变等待时间。还有，当存在大的占空比差异时，它也允许长的等待时间。
还有，当存在大的占空比差异时，根据本发明的占空比方法在改变后占空比之前提供中间占空比。
在图94的例子中，对于红(R)、绿(G)和蓝(B)使用共同的等待时间。然而，不用说，本发明允许等待时间在R、G和B之间改变。这是因为在R、G和B之间光度改变。通过根据光度来规定等待时间，有可能得到较佳的图像显示。
上述例子与占空周期控制有关。最好，在参考电流控制中也规定等待时间。图96示出一个例子。
小的参考电流使屏幕50暗，而大的参考电流使屏幕50亮。换言之，参考电流的低放大倍数意味着中间色彩层次显示模式。当参考电流的放大倍数高时，屏幕50处于高亮度模式。因此，当参考电流的放大倍数低时，因为改变的高度可见性而应该增加等待时间。另一方面，当参考电流的放大倍数高时，因为改变的低度可见性而可以减少等待时间。因此，可以相关于参考电流的放大倍数而规定等待时间，如在图96中说明。
本发明计算(检测)数据的总和或APL，并且根据所产生的值执行占空周期控制和参考电流控制。图98是流程图，示出如何确定占空比和参考电流的放大倍数。
如在图98中说明，根据输入图像数据来计算近似APL(初始APL)。根据APL确定参考电流的值和放大倍数。把所确定的参考电流和它的放大倍数转换成电子调节数据，并且施加于源极驱动器电路14。
另一方面，把图像数据馈送到确定灰度系数特性的灰度系数处理电路。从已经确定其灰度系数特性的图像数据，计算APL。从所计算的APL确定占空比。然后，根据图像是移动图像还是静止图像来确定占空图案。占空图案表示不—显示区域52和显示区域53的分布。在移动图像的情况中，插入未分割的不—显示区域52。在静止图像的情况中，按分散方式插入经分割的不—显示区域52。因此，把静止图像转换成涉及按分散方式插入经分割的不—显示区域52的分布图案。把移动图像转换成涉及插入未分割的不—显示区域52的分布图案。应用所产生的分布图案作为栅极驱动器电路12b的开始脉冲ST(见图6)。
已经参考图94和95给出如何根据占空比来控制等待时间的说明。已经参考图89到93给出如何根据数据的总和来执行占空周期控制的说明。图103是更详细的说明图，示出如何执行占空周期控制和等待时间控制。为了便于说明，按简化的形式来表示时间因子。
在图103中，顶上部的行包括帧(场)号。第二行包括APL电平(数据的总和)。第三行包括从APL电平计算的对应占空比。最下部的行包括对于等待时间校正的占空比(经处理的占空比)。因此，根据帧的APL电平，对应的占空比(在第三行中)变化如下8/64→9/64→9/64→10/64→9/64→10/64→11/64→11/64→12/64→14/64→...。
与对应占空比相反，经处理的占空比变化如下8/64→8/64→9/64→9/64→9/64→10/64→10/64→11/64→12/64→12/64→...。
在图103中，对于等待时间校正对应占空比。经处理的占空比的分子是整数(参看，在图107中的分子包括小数点)。在图103中，平滑地改变占空比，以使不发生闪烁。在图103的帧3、4和5中，对应占空比分别改变到9/64、10/64和9/64。在等待时间控制之后的经处理的占空比是9/64、9/64和9/64(在帧4中通过虚线表示经校正的值)。在图103的帧9、10和11中，对应占空比分别改变到12/64、14/64和11/64。在等待时间控制之后的经处理的占空比是12/64、12/64和11/64(在帧10中通过虚线表示经校正的值)。这样，通过等待时间控制提供滞后(时间延迟或低通滤波器)，即使APL电平剧烈地改变，也防止了占空比改变。
不需要在单个帧或单个场中完成上述占空周期控制。可以在几个场(几个帧)的间隔中执行占空周期控制。在该情况中，使用在几个场(几个帧)上的平均占空比。顺便说说，当以几个场(几个帧)的间隔中执行占空周期控制时，最好每个间隔应该包括不多于6个场(6个帧)。较长的周期可能导致闪烁。还有，场(帧)的数量不需要是整数，例如，可以是2.5帧(2.5场)。即，本发明不限于每周期特定数量的场(帧)。
图104示出按几个场(几个帧)的间隔执行占空周期控制的一个例子。图104示出如何按几个场(几个帧)的间隔执行占空周期控制的一种概念。M对应于执行占空周期控制的一个周期。如果一个场(帧)包括256个像素行，则M＝1024对应于四个场(四个帧)。即，图104示出按四个场(四个帧)的间隔来执行占空周期控制的一个例子。
M表示保持在栅极驱动器电路12b的移位寄存器61b中的数据串(见图6)。所保持的数据串包括对栅极信号线17b施加导通电压还是截止电压的数据。所保持的数据串的平均值表示占空比。不用说，在图104中，M可以等于N。还有，不用说，在某些情况中，可以通过满足M＜N而执行占空周期控制。
例如，在所保持的数据串M＝1024中，如果导通电压包括256，而截止电压包括768，则占空比是256/1024＝1/4。顺便说说，当显示静止图像时，把导通电压数据保持在分组(cluster)中，并且当显示移动图像时按分散的方式保持。
即，实际上按顺序把导通和截止电压数据串施加于EL显示板的栅极信号线17b。当按顺序施加导通和截止电压时，在占空周期控制的控制下，EL显示板按预定亮度显示。
图105是方框图，示出用于实施图104中示出的占空周期控制的电路配置。首先，通过Y转换电路1051把视频信号(图像数据)转换成发光信号。然后，通过APL算术电路1052确定APL电平(数据的总和或总数据对最大值的比值)。在一个场一个场(一个帧一个帧)的基础上根据APL电平计算占空比，并且把结果存储在堆栈1053中。堆栈电路1053具有先进先出配置。顺便说说，通过等待时间控制校正占空比，并且存储在堆栈电路1053中。通过并/串行(P/S)转换电路1054施加存储在堆栈电路1053中的占空比数据作为移位寄存器61b的开始脉冲ST(见图6)，然后，根据所施加数据的顺序从栅极驱动器电路12b输出栅极信号线17b的导通和截止电压。
在上述例子中，在一个场一个场的基础上或一个帧一个帧的基础上执行占空周期控制。然而，本发明不限于此。例如，指定1个帧＝4个场，可以按多个场为单位来执行占空周期控制。通过使用多个场来执行占空周期控制，有可能得到无闪烁的平滑的图像。
在图106中，标号1-1表示第一帧中的第一场，1-2表示第一帧中的第二场，1-3表示第一帧中的第三场，以及1-4表示第一帧中的第四场。标号2-1表示第二帧中的第一场。
为了把占空比从128/1024改变到132/1024，在1-1中将其改变到128/1024，在1-2中到129/1024，在1-3中到130/1024，在1-4中到131/1024以及在2-1中到132/1024。这使之有可能从128/1024平滑地改变到132/1024。
为了把占空比从128/1024改变到130/1024，在1-1中改变到128/1024，在1-2中到128/1024，在1-3中到129/1024，在1-4中到129/1024以及在2-1中到130/1024。这使之有可能从128/1024平滑地改变到130/1024。
为了把占空比从128/1024改变到136/1024，在1-1中改变到128/1024，在1-2中到130/1024，在1-3中到132/1024，在1-4中到134/1024以及在2-1中到136/1024。这使之有可能从128/1024平滑地改变到136/1024。
在基于场的(基于帧的)占空周期控制中，占空比的分子不需要是整数。例如，分子可以包括十进分数，如在图107中所示。这可以通过控制OEV2端而容易地实现。还有，使用在多个帧(场)上平均的占空比将使分子包括小数。相反，占空比的分母可包含小数。在图107中，分子是小数，诸如30.8和31.2。顺便说说，通过使用大于某个值的整数作为分子和分母，有可能排除对小数的需要。
在移动图像和静止图像之间，占空比图案是变化的。如果占空比图案是剧烈地变化的，则可以感知图像的变化。还有，可能发生闪烁。这个问题是由移动图像和静止图像占空比之间的差异引起的。移动图像使用涉及插入未分割的不—显示区域52的占空图案。静止图像使用涉及按分散方式插入经分割的不—显示区域52的占空图案。不—显示区域52和屏幕区域50之间的表面比提供占空比。然而，即使占空比是相同的，人类视觉随不—显示区域52的分布而改变。相信这里起主要作用的是人类对于移动图像的敏感性。
中间移动图像具有移动图像的分布图案和静止图像的分布图案之间的中间分布图案。可以为中间移动图像准备多个模式，并且可以在改变之前根据电影模式或静止图像模式来选择多个移动图像中的一个。例如，多个中间电影模式可以包括接近于电影显示的分布图案的分布图案，诸如具有分割成三部分的不—显示区域52的分布图案，或相反，较宽地分散经分割的不—显示区域的一种分布图案，如同静止图像的情况。
存在各种静止图像某些是亮的，其它是暗的。这也用于移动图像。因此，可以根据改变之前的模式来确定要改变成的中间电影模式。在某些情况中，可以直接发生从移动图像到静止图像的改变而无需通过中间移动图像。例如，在暗屏幕50上，可以直接发生从电影显示到静止图像显示的改变而没有怪异的感觉。另一方面，可以通过多个中间电影显示切换显示模式。例如，有可能从用于电影显示的占空比，通过用于中间电影显示1的占空比和用于中间电影显示2的占空比，改变到用于静止图像显示的占空比。
在图108中，通过中间电影模式发生从电影显示到静止图像显示的改变。还有，通过中间电影模式发生从静止图像显示到电影显示的改变。最好在不同显示模式之间的改变中提供等待时间。
图110示出从电影显示、静止图像显示以及中间电影显示中的一个改变到另一个的占空比和分割数。在图110中，为0的电影/静止图像电平表示图像显示是按电影电平的，电平1表示图像显示是按半—电影(中间电影)模式的，而电平2表示图像显示是按静止图像模式的。
分割数是把不—显示区域52分割成的部分数。数1表示插入未分割的不—显示区域52。数30表示把插入的不—显示区域52分割成30个部分。相似地，数50表示把插入的不—显示区域52分割成50个部分。占空比表示白色显示亮度的减少率，如早先所述。例如，1/2的占空比表示1/2最大白色亮度的亮度。
如在图110中所述，电影/静止图像电平按从移动图像到静止图像的改变和按从静止图像到移动图像的改变而通过中间电影(半—电影)模式改变。
最好，在从移动图像到静止图像的改变中提供等待时间，如在图111中所示。建议根据移动图像的比值来确定等待时间。在图111的水平轴上的“不同数据项的数”表示在一个帧和下一个帧之间检测到的移动图像的比值。换言之，水平轴表示在帧之间的图像数据中不同的像素的比值。因此，值越大，越接近电影显示。在图111中，越接近电影显示，等待时间越长。
为了进一步描述占空周期控制，将描述根据本发明的有机EL显示板。图112是根据本发明的电源电路的方框图，标号1122表示控制电路，它控制电阻1125a和1125b的中点电位，并且输出晶体管1126的栅极信号。把电源Vpc施加于变压器1121的初级侧，并且在晶体管1126的通/断控制下把初级电流传送到次级侧。标号1123表示整流二极管，而1124表示滤波电容器。
有机EL显示板具有在阳极Vdd和阴极Vk之间形成(放置)的EL元件15。从图12中的电源电路对其提供阳极Vdd电压和阴极Vk电压。当EL元件不辐射光时，零(0)电流在阳极和阴极之间流动。根据本发明的占空周期控制把导通和截止电压施加于每个像素行的栅极信号线17b，以控制EL元件的电流。对施加导通和截止电压的栅极信号线17b的位置进行扫描。图97示出把不—显示区域52分割成四个部分的一个例子。在图97(a)、97(b)、97(c)和97(d)中，不—显示区域52的大小不同。然而，从屏幕50的上部到下部对不—显示区域52进行扫描(移动)。相似地，还从屏幕50的上部到下部对显示区域53进行扫描。电流不流过对应于不—显示区域52的像素16的EL元件。另一方面，电流流过对应于显示区域53的EL元件15。
现在，对一个问题进行描述，将说明每个像素行使不—显示区域52和显示区域53交替的一种显示图案。这种显示模式的特征在于黑色和白色水平条。具体说，奇数行表示白色显示，而偶数行表示黑色显示。把这个显示图案称为水平条显示。
假定存在220个像素行，将给出当占空比是110/220时所发生过程的说明。110/220的占空比意味着每隔一个像素行把导通电压和截止电压施加于栅极信号线17b的一种情况。对施加导通电压和截止电压的栅极信号线17b的位置进行与水平同步信号同步的扫描。因此，看特定像素行的栅极信号线17b，与水平同步信号同步而轮流对其施加导通电压和截止电压。看整个屏幕50，把导通电压施加于偶数像素行。在这个时段期间，把截止电压施加于奇数像素行。在一个水平扫描周期之后，把导通电压施加于奇数像素行，而在这个时段期间，把截止电压施加于偶数像素行。
当奇数像素行表示白色显示而偶数像素行表示水平条显示时，如果把导通电压施加于奇数像素行，则电流从电源电路流到显示区域。然而，如果把导通电压施加于偶数像素行，则没有电流从电源电路流到显示区域，因为偶数像素行处于黑色显示模式。因此，每隔一个水平扫描周期，电源电路传送和停止传送电流。不希望电源电路有这个操作，因为在电源电路中将发生瞬变现象，并且将降低电源效率。
在图100中示出解决上述问题的一种驱动方法。这个方法使用多个占空比驱动屏幕50来代替使用1/2的单个占空比，以使即使在水平条显示期间，电流也恒定地流动。
在图100(a)和100(b)中，使用占空比1/2、1/1和1/3来得到作为一个整体的1/2的占空比(当在一个帧周期上进行平均时)。这样，通过在一个帧的时段期间组合多个占空比，即使在水平条显示中，也有可能避免来自电源电路的电流的导通和截止。相对频繁地顺序显示诸如水平条之类的图案。相反，使用使不—显示区域52等间隔隔开的占空比图案的占空周期控制倾向于增加电源电路的负担。因此，最好同时使用多个占空比图案来驱动屏幕50。还有，最好在单个帧或几个帧(场)上平均占空比得到预定的占空比来代替使用单个占空比图案。
顺便说说，不用说，从屏幕50的上部到下部对图100中的占空比图案进行扫描，如在图97中所示。还有，虽然已经指出根据本发明的的占空周期控制以与水平同步信号同步地每个像素行都移动扫描位置，但是这不是限制。可以与水平同步信号同步地每隔几个像素行移动扫描位置。还有，扫描方向不限于屏幕50的上部到下部的方向。例如，还有可能第一场从屏幕50的上部到下部扫描，而第二场从屏幕50的下部到上部扫描。
在图100中的驱动方法把导通电压和截止电压施加于每个分立像素行的栅极信号线17b。然而，本发明不限于此。图101(a)示出通过图100中示出的方法驱动的像素行。使用图101(b)中示出的占空比图案可以得到相似的屏幕50亮度，其中把导通电压或截止电压施加于连续的像素行。
多种占空比图案可以得到相同的屏幕50亮度。某些图案包括极大量的精确分割的不—显示区域52，如在图102(a)中所示，其它包括少量分割的不—显示区域52，如在图102(b)中所示。当把分数减小到它们的最小项时，在图102(a)和102(b)中的图案具有相同的占空比。因此，屏幕具有相同的亮度。
EL显示板具有由于EL元件15的降质而引起的图像烧坏(burn-in)的一个问题。尤其，固定的图案倾向于导致图像烧坏。本发明配备有子图像显示区域50b(子屏幕)来显示固定的图案。显示区域50a(主屏幕)是显示电视图像等的电影显示区域。
在图147中根据本发明的有机EL显示板中，子屏幕50b和主屏幕50a共享栅极驱动器电路12。假定子屏幕50b具有20个或更多的像素行。因此，例如，屏幕50包括220个主屏幕50a的像素行以及24个子屏幕50b的像素行。顺便说说，对于R、G和B的每一个，像素行的数量是176个。
如在图149中说明，可以清楚地分开主屏幕50a和子屏幕50b。在附图中，在主屏幕50a和子屏幕50b之间提供间隔BL。间隔BL是无像素16形成的区域。
可以改变主屏幕(主板)中和子屏幕(子板)中的像素的驱动器晶体管11a的W/L(W是驱动器晶体管的沟道宽度，而L是驱动器晶体管的沟道长度)。基本上，应该增加子屏幕(子板)的W/L。还有，可以改变在主屏幕(主板)50a中的像素16a的大小和在子屏幕(子板)50b中的像素16b的大小。还有，施加于子屏幕(子板)50b的阳极电压Vdd或阴极电压Vk可以不同于主屏幕(主板)50a的阳极或阴极电压。
当使子板71b和主板71a重叠时，如在图150(b)中说明，应该在封装衬底85a(封装层)和封装衬底85b(封装层)之间放置或形成缓冲片1504。缓冲片1504可以是由诸如镁合金之类的金属制造的板或片或由诸如聚酯之类的树脂制造的板或片。
还在图150中说明，可以独立地提供子板71b以提供子屏幕50b。在主板71a和子板71b之间提供柔性板84，以使源极信号线18a和源极信号线18b相互连接。事先在柔性板84上形成连接导线1503。在信号线18a的一端是由模拟开关1501构成的模拟开关组。模拟开关1501控制是否把来自源极驱动器电路14的电流信号提供给子板71b。
形成开关控制导线1502，用于模拟开关1501的通/断控制。馈送到开关控制导线1502的逻辑信号控制提供给子板的控制信号，因此，显示图像。
顺便说说，可以在WR侧形成栅极信号线17，如参考图9所描述，以及可以形成或放置如参考图40所描述的发光控制线401，来代替形成栅极驱动器电路或在子板71b上安装栅极驱动器IC芯片。
最好，模拟开关1501是由P-沟道和N-沟道晶体管组合而构成的CMOS型的，如在图152中所描述。在开关控制导线1502上放置反相器1521，以使模拟开关1501接通或断开。可以只用P-沟道晶体管来构成模拟开关1501b，如在图153中说明。
如果子板71b和主板71a的源极信号线18的数量不同，则可以使用图154中示出的一种配置。使模拟开关1501a和1501b的输出短路，并且连接到同一端1522a。还有，如在图155中说明，可以把模拟开关1501b的输出连接到电压Vdd，以防止它们导通。此外，如在图156中说明，可以在不需要连接到子板71b的源极信号线18的端处放置或形成模拟开关1501a(1501a1和1501a2)。把截止电压施加于模拟开关1501a，以防止它们导通。
接着，将给出运行根据本发明的驱动系统的、根据本发明的显示装置的例子的说明。图157是作为信息终端的一个例子的蜂窝电话的平面图。在外壳1573上安装天线1571和数字键1572等。标号1572等表示显示颜色开关键、电源键以及帧率开关键。
可以配置键1572使之切换颜色模式如下按下该键一次，进入8-颜色显示模式，再次按下该键，进入4096-颜色显示模式，以及再次按下该键，进入260,000-颜色显示模式。该键是触发开关，每次按下该键时，该开关在颜色显示模式之间切换。顺便说说，可以独立地提供显示颜色改变键。在该情况中，需要三个(或多个)键1572。
除了按动开关之外，开关1572还可以是滑动开关或其它机械开关。还可以使用语音识别来进行切换。例如，可以配置开关，以使当用户对电话用语言送入一颜色改变命令诸如“高分辨率显示”、“4096-颜色模式”、或“低—彩色显示模式”之类时，在显示板的显示屏幕50上的显示颜色将改变。这可以通过使用现有的语音识别技术而容易地实施。
还有，可以通过电的方法来切换显示颜色。还有可能使用触摸板，触摸板允许用户通过触摸显示板的显示部分50上显示的菜单来进行选择。此外，可以根据按下开关的次数或在敲击球(click ball)的情况中根据旋转或方向来切换显示颜色。
可以使用改变帧率的键或在移动图像和静止图像之间切换的键来代替显示颜色切换键1572。一个键同时可以切换两个或多个项目例如，在帧率之间以及在移动图像和静止图像之间。还有，可以配置键，使之当按住不放时可以逐渐地(连续地)改变帧率。为此，在振荡器的电容器C和电阻器R中间，可以把电阻器制造成可变的，或用电子调节器来代替。另一方面，可以使用微调电容器作为振荡器的电容器C。还可以通过在半导体芯片中形成多个电容器，选择一个或多个电容器以及并联连接电容器来实施如此的键。
此外，将参考附图描述使用根据本发明的EL显示板、EL显示设备或驱动方法的实施例。
图158是根据本发明的一个实施例的取景器(viewfinder)的截面图。为了便于解释而示意地说明。此外，放大、缩小或省略了某些部分。例如，在图158中省略了目镜盖。上述项目还适用于其它附图。
主体1573的内表面是暗的或黑色的。这是为了防止从EL显示板(EL显示设备)1574辐射的杂散光在主体1573内部分散地反射而降低显示对比度。在显示板的出口侧上放置相位板(/4)108、偏振板109等。已经参考图10和11对此进行过描述。
出射光瞳(eye ring)装配了放大透镜1582。观看者通过调节主体1573上的出射光瞳1581的位置而聚焦在显示板1574上的显示图像50上。
如果按需要把凸透镜1583放置在显示板1574的出口侧上，则可以使进入放大透镜1582的主要光线会聚。这使之有可能减小放大透镜1582的直径，因此减小取景器的尺寸。
图159是视频摄像机的透视图。视频摄像机具有取景(成像)透镜1592以及视频摄像机主体1573。取景透镜1592和取景器1573是相互背靠背地安装的。取景器1573(也参见图158)配备有目镜盖。观察者通过目镜盖观看显示板1574上的图像50。
还使用根据本发明的EL显示板作为显示监视器。显示屏幕50可以在支持点1591上自由转动。当不使用时，把显示屏幕50存储在存储部分1593中。
开关1594是转换开关或控制开关，并且执行下列功能。开关1594是显示模式转换开关。开关1594也适用于小手机等。现在将描述显示模式转换开关1594。
根据本发明的驱动方法包括一种方法，该方法通过EL元件15传送N倍大的电流，使之发光达等于1F的1/M的一个时段。通过改变这个发光周期，有可能用数字方法来改变亮度。例如，指定N＝4，四倍大的电流流过EL元件15。如果发光周期是1/M，则通过在1、2、3和4之间切换M，有可能使亮度改变为1倍到4倍。顺便说说，M可以在1、1.5、2、3、4、5、6等之间切换。
对于在接通电源时显示屏幕50显示得极亮的手机、监视器等使用上述切换操作，并且在某个时段之后降低显示亮度以节省功率。它还可以使用来允许用户设置所需要的亮度。例如，在室外大大地增加屏幕的亮度。这是因为由于周围很亮，所以在室外根本不能观看屏幕。然而，在按高亮度连续显示的情况下，EL元件15极快地降质。因此，设计屏幕50，如果它显示得很亮，则使之在短的时段之后返回正常亮度。在用户希望再按高亮度显示屏幕50时，应该提供可以按下而增加显示亮度的一个按钮。
因此，最好，用户可以用按钮开关1594改变显示亮度，可以根据模式设置自动地改变显示亮度或通过检测外部光而自动地改变显示亮度。最好，用户可用诸如50％、60％、80％等显示亮度设置。
最好，显示屏幕50使用高斯显示。即，显示屏幕50的中心较亮，而边缘相对较暗。从视觉上，如果中心较亮，则即使边缘较暗，显示屏幕50看来还是较亮的。根据主观估计，只要边缘像中心的至少70％那样亮，就没有较大的差异。即使边缘的亮度降低到50％，也几乎没有问题。根据本发明的自发光显示板使用上述N倍脉冲驱动(一种方法，该方法使N倍大电流通过EL元件15，使它们发光达等于1F的1/M的一个时段)产生从屏幕的上部到下部的高斯分布。
具体说，在屏幕的上部和下部增加M的值，以及在屏幕的中心减小M的值。这是通过对栅极驱动器电路12的移位寄存器的工作速度进行调制而实现的。通过使视频数据乘以表格数据而调制屏幕的左边和右边的亮度。通过上述操作把边缘亮度(在0.9的视角处)减小到50％，功率消耗有可能比100％的亮度要减小20％。通过把边缘亮度(在0.9的视角处)减小到70％，功率消耗有可能比100％的亮度要减小15％。
最好，提供转换开关来启动和禁止高斯显示。这是因为如果使用高斯显示，则在室外根本不能看到屏幕的边缘。因此，最好，用户可以用按钮开关来改变显示亮度，可以根据模式设置自动地改变显示亮度或通过检测外部光而自动地改变显示亮度。最好，用户可用诸如50％、60％、80％等显示亮度设置。
液晶显示板使用后照光产生固定的高斯分布。因此，它们不能够启动和禁止高斯分布。对于自发光显示装置，启动和禁止高斯分布的能力是特有的。
固定帧率可以引起室内荧光灯等的照明的干扰，导致闪烁。具体说，如果EL元件15工作在60赫兹交流电，则以60赫兹交流电发光的荧光灯可能导致错综的干扰，使之看来好像屏幕正在缓慢地闪烁。为了避免这种情况，可以改变帧率。本发明具有改变帧率的能力。还有，它允许在N倍脉冲驱动(一种方法，该方法使N倍大的电流流过EL元件15使之发光达等于1F的1/M的一个时段)中改变N或M的值。
通过开关1594来实施上述能力。当跟随屏幕50上的菜单按下开关1594不止一次时，可在上述能力之间切换。
顺便说说，上述项目不限于手机。不用说，它们可应用于电视机、监视器等。还有，最好在显示屏幕上提供图标，以允许用户一看就知道他/她处于什么显示模式。上述项目可相似地应用如下。
根据本实施例的EL显示设备等不但可应用于视频摄像机，而且还可应用于诸如图160中示出的数码照相机、静止照相机等。使用显示设备，作为附加到照相机主体1601上的监视器50。照相机主体1601配备有开关1594以及快门1603。
上述显示板具有相对小的显示区域。然而，对于30英寸或更大的显示区域，显示屏幕50倾向于弯曲。为了应对这个情况，本发明把显示板放在框架1161中以及附加一个连接件1614，以使可以悬挂框架1611，如在图161中所示。使用连接件1614把显示板安装在墙壁等上。
大的屏幕尺寸增加显示板的重量。作为针对这种情况的一个措施，把显示板安装在支架1613上，多条腿1612附加到支架1613上以支持显示板的重量。
可以从一边到一边移动腿1612，如通过A所表示。还有，可以收拢它们，如通过B所表示。因此，甚至在小空间中也可以安装显示设备。
图161中的电视机具有覆盖了保护薄膜(或保护板)的屏幕表面。保护薄膜的一个目的是通过对物体的撞击进行保护而防止显示板的表面损坏。在保护薄膜的表面上形成AIR外层。还有，对表面进行压花，以减少外部光在显示板上引起的眩光。
通过喷射小珠等，在保护薄膜和显示板之间形成一个空间。在保护薄膜的后面形成细的凸出物，以保持保护薄膜和显示板之间的空间。该空间防止冲击从保护薄膜传送到显示板。
还有，把光耦合媒剂注入保护薄膜和显示板之间的空间是有益的。光耦合媒剂可以是液体，诸如酒精或乙烯乙二醇，诸如丙烯酸树脂之类的凝胶或诸如环氧之类的固体树脂。光耦合媒剂可以防止界面反射和具有如同缓冲材料的作用。
例如，保护薄膜可以是聚碳酸酯薄膜(板)、聚炳烯薄膜(板)、丙烯酸薄膜(板)、聚酯薄膜(板)、PVA薄膜(板)等。此外，不用说，可以使用工程树脂薄膜(ABS等)。还有，可以由诸如经回火的玻璃之类的无机材料构成。可以用0.5毫米到2.0毫米厚(包括两者)的环氧树脂、酚醛树脂以及丙烯酸树脂等涂覆显示板的表面来代替使用保护薄膜而产生相似的效果。还有，对树脂的表面进行压花是有益的。
用氟来涂覆保护薄膜或涂覆材料的表面也是有益的。这将使之易于用清洁剂来擦去表面的污垢。还有，可以把保护薄膜制造得较厚，并且用于前灯(frontlight)以及用于屏幕表面。
根据本发明的例子的显示板可以与三侧自由的配置一起组合使用。三侧自由的配置是有用的，特别当使用无定形硅技术来构造像素时。还有，在使用无定形硅技术形成板的情况中，由于在制造过程中难于控制晶体管元件的特性变化，所以最好使用根据本发明的N-脉冲驱动、复位驱动、假像素驱动等。即，根据本发明的晶体管11不限于通过多晶硅技术制造的那些，可以通过无定形硅技术来制造它们。因此，可以通过无定形硅技术形成在根据本发明的显示板中构成像素16的晶体管11。不用说，还可以通过无定形硅技术形成或构造栅极驱动器电路12和源极驱动器电路14。
顺便说说，根据本发明的N倍脉冲驱动(图13、16、19、20、22、24、30等)等对于包括通过低温多晶硅技术形成的晶体管11的显示板比对于包括通过无定形硅技术形成的晶体管11的显示板更有效。这是因为当通过无定形硅技术形成时，相邻晶体管具有几乎相同的特性。因此，即使通过另外得到的电流来驱动晶体管，各个晶体管的驱动电流也接近目标值(尤其在图22、24和30中的N倍脉冲驱动对于包括无定形硅晶体管的像素配置是有效的)。
这里描述的根据本发明的占空周期控制驱动、参考电流控制、N倍脉冲驱动以及其它驱动方法和驱动电路不限于用于有机EL显示板的驱动方法和驱动电路。不用说，它们还可应用于其它显示器，诸如图173中示出的场致辐射显示器(FED)。
在图173中示出的FED中，在阵列板71上形成在矩阵中辐射电子的电子辐射突出物1733(它对应于图10中的像素电极105)。像素包括保持从视频信号电路1732(它对应于图1中的源极驱动器电路14)接收到的图像数据的保持电路1734(它对应于图1中的电容器)。还有，把控制电极1731放置在电子辐射突出物1733的前面。通过通/断控制电路1735(它对应于图1中的栅极驱动器电路12)把电压信号施加于控制电极1731。
如果添加图174中示出的外围电路，则图173中的像素配置可以执行N倍脉冲驱动、占空周期控制驱动等。从视频信号电路1732把图像数据信号施加于源极信号线18。通过通/断控制电路1735a把像素16选择信号施加于选择信号线2173，因此一个接一个地选择像素16，并且把图像数据写入像素16中。还有，通过通/断控制电路1735b把通/断信号施加于通/断信号线1742，因此使FED的像素受到通/断控制(占空周期控制)。
可以把在本发明的例子中描述的技术思想应用于视频摄像机、投影仪、三维电视机、投影电视机等。还可以应用于取景器、手机监视器、PHS、个人数字助理和它们的监视器以及数码照相机和它们的监视器。
还有，所述技术思想可应用于电子摄影系统、头部安装的显示器、直接观看监视器、笔记本个人计算机、视频摄像机、复印机。还有，可应用于ATM监视器、公用电话、视频电话、个人计算机以及手表和它的显示器。
此外，不用说，本技术思想可应用于家用电器的显示器监视器、袖珍游戏机和它们的监视器、用于显示板的后照光、或家用或商用的照明装置。最好配置发光装置，以使可以改变色温。通过在条中或点阵中形成RGB像素，并且调节流过它们的电流，可以改变色温。还有，可以把本技术思想应用于用于广告或告示、RGB交通灯、报警灯等的显示设备。
还有，有机EL显示板作为扫描仪的光源是有益的。使用RGB点阵作为光源，用引导到目标上的光读出图像。不用说，光可以是单色的。此外，矩阵不限于有源矩阵，而可以是简单的矩阵。使用可调节的色温将提高图像的准确度。
还有，有机EL显示板作为液晶显示板的后照光是有益的。通过在条中或在点矩阵中形成EL显示板(后照光)的RGB像素以及调节流过它们的电流可以容易地改变色温和调节亮度。此外，提供表面光源的有机EL显示板使之易于产生屏幕中心较亮和边缘较暗的高斯分布。还有，有机EL显示板作为依次用R、G和B光扫描的顺序场—液晶显示板是有益的。还有，通过插入黑色可以使用它们作为用于电影显示的液晶显示板的后照光，即使接通和断开后照光。
工业应用性本发明的源极驱动器电路(其中使构成电流镜像的晶体管形成得相互邻近)可以减少由阈值的偏差导致的输出电流的变化。因此，可以减小EL显示板的亮度不规则性，并且具有较大的实际效果。
还有，本发明的显示板、显示设备等提供与众不同的效果，根据它们的配置，包括高质量、高电影显示性能、低功率消耗、低成本、高亮度等。
顺便说说，因为本发明可以提供节电信息显示设备，所以它不消耗很多的功率。还有，因为本发明可以减小尺寸和重量，所以它不浪费资源。此外，它可以适当地支持高分辨率显示板。因此，本发明对于全球环境和空间环境两者都是友善的。
权利要求
1.EL显示设备的一种驱动方法，所述设备包括在每个像素中使驱动器晶体管和EL元件之间的电流通路接通和断开的开关单元，其特征在于，所述驱动方法包括下列步骤集合图像数据或等效于图像数据的数据；以及如果经集合的数据的数量与如果经集合的数量小的数据相比是大的，则使开关单元截止达一个较长的时段。
全文摘要
提供能够保持色彩层次显示性能而不管屏幕显示亮度的一种驱动方法。标号491R表示用于控制红色(R)参考电流的调节器。通过线性地调节R的参考电流，有可能线性地改变流过与晶体管471R一起构成电流镜像的晶体管472a的电流。这改变了流过晶体管472b的电流，所述晶体管472b已经接收到来自晶体管组521a中的晶体管472a的基于电流的传送。这又导致与晶体管472b一起构成电流镜像的晶体管组521b中的晶体管473a的变化，导致已经接收到来自晶体管473a的基于电流的传送的晶体管473b的变化。因此，由于单元晶体管484的驱动电流改变，所以可以线性地改变程控电流。标号491G表示用于控制绿色(G)的参考电流的调节器，以及标号491B表示用于控制蓝色(B)的参考电流的调节器。通过调节491R、491G和491B，有可能容易地调节白色平衡，并且容易地改变屏幕亮度。此外，在任何屏幕亮度处保持色彩层次显示性能。
文档编号G09G3/22GK1662946SQ038150
公开日2005年8月31日 申请日期2003年3月6日 优先权日2002年4月26日
发明者高原博司 申请人:东芝松下显示技术有限公司