JP2005208229A - 駆動回路、電気光学装置及び電気光学装置の駆動方法、並びに電子機器 - Google Patents

駆動回路、電気光学装置及び電気光学装置の駆動方法、並びに電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 正確な黒を表示する。
【解決手段】 電圧供給回路２４０のノア回路２４１は階調データＤｘ１の各ビットが黒表示を示す「０」の場合に、これを検知して出力信号をアクティブにする。すると、トランジスタ２４３がオン状態となって、黒電圧ＶＢｒがデータ線に供給される。このとき、電流供給回路２３０のトランジスタ２３６〜２３９は全てオフ状態となるので、電流が出力されない。一方、表示すべき階調が黒以外の場合には、電流供給回路２３０から電流Ｉdataが出力される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自発光素子を用いた電気光学装置、その駆動回路及び駆動方法、並びに電気光学装置を用いた電子機器に関する。
近年、液晶表示装置に替わる画像表示装置として、有機発光ダイオード素子（以下、ＯＬＥＤ素子と称する。）を備えた装置が注目されている。ＯＬＥＤ素子は、光の透過量を変化させる液晶素子とは異なり、それ自体が発光する電流駆動型の自発光素子である。
ＯＬＥＤ素子を用いたアクディブマトリクス駆動の電気光学装置では、ＯＬＥＤ素子に対して、発光階調を調整するための画素回路が設けられる。各画素回路における発光階調の設定は、発光階調に応じた電圧値または電流値を画素回路に供給することによって実行される。電圧値によって発光階調の設定を行う方法は電圧プログラミング方式と呼ばれており、また、電流値によって発光階調の設定を行う方法は電流プログラミング方式と呼ばれている。電流プログラミング方式の画素回路は、電流生成回路からデータ線を介して発光の階調に応じた電流が供給されるとこれを記憶する書込期間と、記憶した電流をＯＬＥＤ素子に供給する発光期間とを交互に繰り返して動作する。電流値の記憶は、ＯＬＥＤ素子の電流源となるトランジスタのゲート・ソース間に容量素子を設け、電流に応じたゲート・ソース間電圧となるように容量素子に電荷を蓄積することにより行われる。
画素回路へ電流を生成する電流生成回路の従来例としては、例えば、特許文献１における図２４に示されるような構成が挙げられる。この図において、電流生成回路は、画素の階調を指示する６ビットのデジタルデータ（D0〜D5）の各々に応じて、トランジスタ２０ａ〜２０ｆを、それぞれスイッチングすることによって要素電流i1〜i6を選択するとともに、選択した要素電流を合成して階調に応じた電流Ｉoutを得る、という電流加算型Ｄ／Ａコンバータである。
特開２００３−２３３３４７号公報
ところで、従来の電流生成回路では、黒データ（階調：０）に応じた電流Ｉoutをデータ線に供給する場合、トランジスタ２０ａ〜２０ｆが全てオフ状態となり、データ線をハイインピーダンス状態にする。
しかしながら、データ線には寄生容量が付随しているので、今回の書込期間でデータ線をハイインピーダンス状態にしても直前の書込期間の影響を受ける。このため、画素回路において電流源として機能するトランジスタを完全にオフ状態にすることが困難であった。この結果、黒表示が若干明るくなる「黒浮き」、白表示の後の黒表示が灰色になる「尾引き」といった現象が発生することがあり、表示品質の劣化が問題となっていた。
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、正確な黒表示を可能とする駆動回路、これを用いた電気光学装置、及び電子機器、並びに駆動方法を提供することを解決課題とする。
上述した課題を解決するため、本発明に係る駆動回路は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備え、前記画素回路は自発光素子を含み前記データ線を介して供給される電流を記憶し、記憶した電流を前記走査線を介して供給される信号に応じて前記自発光素子に供給する電気光学装置に用いられる駆動回路であって、表示すべき階調が所定階調の場合、所定の電圧を前記データ線に出力する電圧供給手段と、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合、階調に応じた電流を前記データ線に出力する電流供給手段と、表示すべき階調が前記所定階調の場合、前記電圧供給手段を有効にすると共に前記電流供給手段を無効にし、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合、前記電圧供給手段を無効にすると共に前記電流供給手段を有効にする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
データ線に電流を出力するタイプの駆動方式では、有機発光ダイオードに流れる電流と同じ電流をデータ線に供給する必要がある。このため、黒を表示させる場合には電流を流さないことになる。しかしながら、データ線には寄生容量が付随することから、前の状態の影響を受けて、黒を表示すべきところが黒に表示されないことがある。この発明によれば、表示すべき階調が所定階調の場合には、所定の電圧をデータ線に書き込むことができ、所定階調以外の場合には階調に応じた電流をデータ線に出力することができるので、以前の状態は関わりなく、所定階調を表示することが可能となる。ここで、所定階調は、黒の近傍の階調であればよく、黒（階調０）に限定されない。換言すれば、予め定められた基準階調以下の階調を所定階調としてもよい。
ここで、前記画素回路は、前記自発光素子の電流源として機能する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子と、前記データ線を介して供給される電流に応じたゲート・ソース間電圧となるように前記容量素子に電荷を蓄積させる手段とを備え、前記電圧供給手段は、前記駆動トランジスタをオフ状態にさせる電圧を前記所定の電圧として生成することが好ましい。この場合には、駆動トランジスタが確実にオフされるので自発光素子に電流が全く流れない。この結果、正確に黒を表示することが可能となる。
また、電源電圧を生成し、前記電源電圧を前記画素回路の前記駆動トランジスタのソースに供給する電源手段を備え、前記電圧供給手段は、前記電源電圧に応じて前記所定の電圧を制御する電圧制御手段を備え、前記駆動トランジスタをオフ状態にさせるように前記所定の電圧を生成することが好ましい。駆動トランジスタのオン・オフは電源電圧とゲート電圧の関係によって定まるので、電源電圧の変動に追随して所定の電圧を生成することにより、確実に黒を表示させることが可能となる。
また、前記電流供給手段は、表示すべき階調が前記所定階調である場合、出力端子をハイインピーダンス状態にし、前記制御手段は、前記データ線を選択する期間の前半において、前記電圧供給手段を前記データ線に接続し、当該期間の後半において前記電流供給手段を接続し、前記電圧供給手段は、前記データ線を選択する期間の前半において、表示すべき階調に拘わらず前記所定の電圧を前記データ線に書き込むことが好ましい。
また、前記電流供給手段は、表示すべき階調が前記所定階調である場合、出力端子をハイインピーダンス状態にし、前記制御手段は、前記データ線を選択する期間の前半において、前記電圧供給手段を前記データ線に接続し、当該期間の後半において前記電流供給手段を接続し、前記電圧供給手段は、前記データ線を選択する期間の前半において、表示すべき階調が前記所定階調の場合には前記所定の電圧を前記データ線に書き込み、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合にはプリチャージ電圧を前記データ線に書き込むことが好ましい。この場合には、所定の電圧の書き込みとプリチャージ電圧の書き込みを兼用することができるので、黒の表示のみならず、他の輝度の表示についても表示品質を向上させることができる。
上述した駆動回路において前記所定階調は黒であることが好ましい。この場合には、表示すべき階調が黒の場合に、所定の電圧を供給するので、確実に黒を表示させることが可能となる。
次に、本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、自発光素子と、前記自発光素子の電流源として機能する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子と、前記データ線を介して供給される電流に応じたゲート・ソース間電圧となるように前記容量素子に電荷を蓄積させる手段とを有し、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路と、上述した駆動回路と、を備えることを特徴とする。ここで、前記自発光素子は有機発光ダイオードであることが好ましい。更に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことが好ましい。
次に、本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備え、前記画素回路は自発光素子を含み前記データ線を介して供給される電流を記憶し、記憶した電流を前記走査線を介して供給される信号に応じて前記自発光素子に供給する電気光学装置を駆動する駆動方法であって、表示すべき階調が所定階調の場合、所定の電圧を生成し、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合、階調に応じた電流を生成し、表示すべき階調が前記所定階調の場合、前記所定の電圧を前記データ線に供給し、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合、前記表示すべき階調に応じた電流を前記データ線に供給にすることを特徴とする。この発明によれば、表示すべき階調が所定階調の場合には、所定の電圧をデータ線に書き込むことができ、所定階調以外の場合には階調に応じた電流をデータ線に出力することができるので、以前の状態は関わりなく、所定階調を表示することが可能となる。
ここで、前記画素回路は、前記自発光素子の電流源として機能する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子と、前記データ線を介して供給される電流に応じたゲート・ソース間電圧となるように前記容量素子に電荷を蓄積させる手段とを備え、前記所定の電圧は、前記駆動トランジスタをオフ状態にさせる電圧であることが好ましい。この場合には、駆動トランジスタが確実にオフされるので自発光素子に電流が全く流れない。この結果、正確に黒を表示することが可能となる。
さらに、電源電圧を生成し、前記電源電圧を前記画素回路の前記駆動トランジスタのソースに供給し、前記電源電圧に応じて前記駆動トランジスタをオフ状態にさせるように前記所定の電圧を制御することが好ましい。
また、本発明に係る他の駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備え、前記画素回路は自発光素子と、前記自発光素子を駆動する駆動トランジスタを含み、前記データ線を介して供給される電流を記憶し、記憶した電流を前記走査線を介して供給される信号に応じて前記自発光素子に供給する電気光学装置を駆動する方法であって、前記データ線を選択する期間の前半において、表示すべき階調に拘わらず前記駆動トランジスタをオフ状態にする所定の電圧を前記データ線に書き込み、前記データ線を選択する期間の後半において、表示すべき階調が所定階調の場合は前記データ線をハイインピーダンス状態にし、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合は表示すべき階調に応じた電流を前記データ線に供給することが好ましい。
また、本発明に係る他の駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備え、前記画素回路は自発光素子と、前記自発光素子を駆動する駆動トランジスタを含み、前記データ線を介して供給される電流を記憶し、記憶した電流を前記走査線を介して供給される信号に応じて前記自発光素子に供給する電気光学装置を駆動する方法であって、前記データ線を選択する期間の前半において、表示すべき階調が所定階調の場合には前記駆動トランジスタをオフ状態にする所定の電圧を前記データ線に書き込み、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合にはプリチャージ電圧を前記データ線に書き込み、前記データ線を選択する期間の後半において、表示すべき階調が前記所定階調の場合は前記データ線をハイインピーダンス状態にし、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合は表示すべき階調に応じた電流を前記データ線に供給することを特徴とする。
また、上述した電気光学装置の駆動方法において、前記所定階調は黒であることが好ましい。更に、前記自発光素子は有機発光ダイオードであることが好ましい。
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の概略構成を示すブロック図である。電気光学装置１は、電気光学パネルＡＡと外部回路を備える。電気光学パネルＡＡには、表示領域Ａ、走査線駆動回路１００、データ線駆動回路２００が形成される。このうち、表示領域Ａには、Ｘ方向と平行にｍ本の走査線１０１及びｍ本の発光制御線１０２が形成される。また、Ｘ方向と直交するＹ方向と平行にｎ本のデータ線１０３が形成される。そして、走査線１０１とデータ線１０３との各交差に対応して画素回路４００Ａが各々設けられている。画素回路４００ＡはＯＬＥＤ素子を含んでいる。図に示す「Ｒ」、「Ｇ」、及び「Ｂ」の符号はそれぞれ「赤」、「緑」、及び「青」を意味し、ＯＬＥＤ素子の発光色を示している。この例にあっては、データ線１０３に沿って各色の画素回路４００Ａが配列されている。
また、各画素回路４００Ａのうち、Ｒ色に対応する画素回路４００Ａは電源線ＬＲと接続されており、Ｇ色に対応する画素回路４００Ａは電源線ＬＧと接続されており、Ｂ色に対応する画素回路４００Ａは電源線ＬＢに接続されている。電源回路６００Ａは、供給電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂを生成すると共に黒電圧ＶＢｒ、ＶＢｇ、ＶＢｂを生成する。供給電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂは、電源線ＬＲ、ＬＧ及びＬＢを介して、ＲＧＢ各色に対応する画素回路４００Ａに供給され、黒電圧ＶＢｒ、ＶＢｇ、ＶＢｂはデータ線駆動回路２００へ供給される。
走査線駆動回路１００は、複数の走査線１０１を順次選択するための走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを生成すると共に発光制御信号Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、…、Ｖｇｍを生成する。発光制御信号Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、…、Ｖｇｍは、各発光制御線１０２を介して各画素回路４００Ａに各々供給される。図２に走査信号Ｙ１〜Ｙｍと発光制御信号Ｖｇ１〜Ｖｇｍのタイミングチャートの一例を示す。走査信号Ｙ１は、１垂直走査期間（１Ｆ）の最初のタイミングから、１水平走査期間（１Ｈ）に相当する幅のパルスであって、１行目の走査線１０１に供給される。以降、このパルスを順次シフトして、２、３、…、ｍ行目の走査線１０１の各々に走査信号Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍとして供給する。一般的にｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｍを満たす整数）行目の走査線１０１に供給される走査信号ＹｉがＨレベルになると、当該走査線１０１が選択されたことを示す。また、発光制御信号Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、…、Ｖｇｍとしては、例えば、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍの論理レベルを反転した信号を用いる。
データ線駆動回路２００は、選択された走査線１０１に位置する画素回路４００Ａの各々に対し供給階調信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎを供給する。この例において、供給階調信号Ｘ１〜Ｘｎは階調輝度を指示する電流信号として与えられる。データ線駆動回路２００の詳細については後述する。
タイミング発生回路７００は、各種の制御信号を生成してこれらを走査線駆動回路１００及びデータ線駆動回路２００へ出力する。また、画像処理回路８００はガンマ補正等の画像処理を施した階調データＤを生成し、データ線駆動回路２００へ出力する。なお、この例では、電源回路６００Ａ、タイミング発生回路７００、及び画像処理回路８００を、電気光学パネルＡＡの外部に設けたが、これらの構成要素の一部又は全部を電気光学パネルＡＡに取り込んでもよく。更に、電気光学パネルＡＡに設けられた構成要素の一部を外部回路として設けてもよい。
次に、画素回路４００Ａについて説明する。図３に、画素回路４００Ａの回路図を示す。同図に示す画素回路４００Ａは、ｉ行目のＲ色に対応するものであり、供給電源電圧Ｖｄｄｒが供給される。他の色に対応する画素回路４００Ａは、供給電源電圧Ｖｄｄｒの替わりに供給電源電圧Ｖｄｄｇ（Ｇ色）又は供給電源電圧Ｖｄｄｂ（Ｂ色）が供給される点を除いて、同様に構成されている。画素回路４００Ａは、４個の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下「ＴＦＴ」と省略する）４０１〜４０４と、容量素子４１０と、ＯＬＥＤ素子４２０とを備える。このうち、ｐチャネル型のＴＦＴ４０１のソース電極は電源線ＬＲに接続される一方、そのドレイン電極はｎチャネル型ＴＦＴ４０３のドレイン電極、ｎチャネル型ＴＦＴ４０４のドレイン電極及びｎチャネル型ＴＦＴ４０２のソース電極にそれぞれ接続される。
容量素子４１０の一端はＴＦＴ４０１のソース電極に接続される一方、その他端は、ＴＦＴ４０１のゲート電極及びＴＦＴ４０２のドレイン電極にそれぞれ接続される。ＴＦＴ４０３のゲート電極は走査線１０１に接続され、そのソース電極は、データ線１０３に接続される。また、ＴＦＴ４０２のゲート電極は走査線１０１に接続される。一方、ＴＦＴ４０４のゲート電極は発光制御線１０２に接続され、そのソース電極はＯＬＥＤ素子４２０の陽極に接続される。ここで、発光制御線１０２を介して発光制御信号Ｖｇｉが供給される。また、ＯＬＥＤ素子４２０については、陽極と陰極の間に発光層が挟持されて、順方向電流に応じた輝度にて発光する。なお、ＯＬＥＤ素子４２０の陰極は、画素回路４００Ａのすべてにわたって共通の電極であり、電源における低位（基準）電位となっている。
このような構成において、走査信号ＹｉがＨレベルになると、ｎチャネル型ＴＦＴ４０２がオン状態となるので、ＴＦＴ４０１は、ゲート電極とドレイン電極とが互いに接続されたダイオードとして機能する。走査信号ＹｉがＨレベルになると、ｎチャネル型ＴＦＴ４０３も、ＴＦＴ４０２と同様にオン状態となる。この結果、データ線駆動回路２００の電流Ｉdataが、電源線ＬＲ→ＴＦＴ４０１→ＴＦＴ４０３→データ線１０３という経路で流れるとともに、そのときに、ＴＦＴ４０１のゲート電極の電位に応じた電荷が容量素子４１０に蓄積される。
走査信号ＹｉがＬレベルになると、ＴＦＴ４０３、４０２はともにオフ状態となる。このとき、ＴＦＴ４０１のゲート電極における入力インピーダンスは極めて高いので、容量素子４１０における電荷の蓄積状態は変化しない。ＴＦＴ４０１のゲート・ソース間電圧は、電流Ｉdataが流れたときの電圧に保持される。また、走査信号ＹｉがＬレベルになると、発光制御信号ＶｇｉがＨレベルとなる。このため、ｎチャネル型のＴＦＴ４０４がオンし、ＴＦＴ４０１のソース・ドレイン間には、そのゲート電圧に応じた電流Ｉoledが流れる。詳細には、この電流は、電源線ＬＲ→ＴＦＴ４０１→ＴＦＴ４０４→ＯＬＥＤ素子４２０という経路で流れる。
ここで、ＯＬＥＤ素子４２０に流れる電流Ｉoledは、ＴＦＴ４０１のゲート・ソース間電圧で定まるが、その電圧は、Ｈレベルの走査信号Ｙｉによって電流Ｉdataがデータ線１０３に流れたときに、容量素子４１０によって保持された電圧である。このため、発光制御信号ＶｇｉがＨレベルになったときに、ＯＬＥＤ素子４２０に流れる電流Ｉoledは、直前に流れた電流Ｉdataに略一致する。このように画素回路４００Ａは、電流Ｉdataによって発光輝度を規定することから、電流プログラム方式の回路である。
ＴＦＴ４０１は、電流ＩoledをＯＬＥＤ素子４２０に供給する駆動トランジスタとして機能する。ＴＦＴ４０１の閾値電圧をＶｔｈ、ゲート・ソース間電圧をＶｇｓとし、ＴＦＴ４０１が飽和領域で動作している場合、電流Ｉoledは次式で与えられる。
Ｉoled＝β（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）２／２
そして、ゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが閾値電圧Ｖｔｈを下回ると、ＴＦＴ４０１がオフ状態となる。この場合には、電流Ｉoledが供給されないので、ＯＬＥＤ素子４２０が発光せず黒表示となる。従って、黒を表示させるためには、ゲート電圧Ｖgateを以下の式を満たすように設定する必要がある。
Ｖｇｓ（＝Ｖｄｄｒ−Ｖgate）＜Ｖｔｈ
このため、上述した黒電圧ＶＢｒは、以下の式を満たすように設定されている。
Ｖｄｄｒ−Ｖｔｈ＜ＶＢｒ
ここでは、Ｒ色について説明したが、Ｇ色及びＢ色の黒電圧ＶＢｇ及びＶＢｂについても同様である。また、黒電圧ＶＢｒとして供給電源電圧Ｖｄｄｒを用いてもよい。この場合には、特別に黒電圧ＶＢｒを生成する必要がなくなるので、電源回路６００Ａの構成を簡易なものにすることができる。
次に、データ線駆動回路２００の詳細な構成を図４に示す。データ線駆動回路２００は、階調データ生成回路２１０及び階調信号供給回路２２０を備える。階調データ生成回路２１０は、点順次の階調データＤに基づいて、線順次の階調データＤｘ１〜Ｄｘｎを生成する。図4は、階調データＤｘ１〜Ｄｘｎを４ビットのデータで構成した例を示している。階調信号供給回路２２０はｎ個の信号供給ユニットＵｓ１、Ｕｓ２、…、Ｕｓｎを備える。ここで、黒電圧ＶＢｒは、Ｒ色に対応する信号供給ユニットＵｓ１、Ｕｓ４、…、Ｕｓｎ−２に供給され、黒電圧ＶＢｇは、Ｇ色に対応する信号供給ユニットＵｓ２、Ｕｓ５、…、Ｕｓｎ−１に供給され、黒電圧ＶＢｂは、Ｂ色に対応する信号供給ユニットＵｓ３、Ｕｓ６、…、Ｕｓｎに供給される。各信号供給ユニットＵｓ１〜Ｕｓｎは同様に構成されているので、ここでは信号供給ユニットＵｓ１について説明し、他の信号供給ユニットＵｓ２〜Ｕｓｎについては説明を省略する。
図５に信号供給ユニットＵｓ１の構成を示す。信号供給ユニットＵｓ１は電流供給回路２３０及び電圧供給回路２４０を備える。電流供給回路２４０において、基準電圧源ＶＧは基準電圧Ｖｒｅｆを生成し、これをトランジスタ２３２〜２３５のゲートに供給する。トランジスタ２３２〜２３５は定電流源として機能する。トランジスタ２３２〜２３５のゲート幅は１：２：４：８に設定されている。従って、これらに流れる電流は、トランジスタ２３２に流れる電流をｉとしたとき、ｉ、２ｉ、４ｉ、８ｉとなる。トランジスタ２３６〜２３９の各ゲートには、階調データＤｘ１の各ビットデータｄ０〜ｄ３が供給される。トランジスタ２３６〜２３９のソースは、トランジスタ２３２〜２３５のドレインと各々接続されており、トランジスタ２３６〜２３９のドレインはトランジスタ２３１のソースと接続されている。従って、トランジスタ２３６〜２３９のオン・オフに応じて電流が加算される。電流供給回路２３０は、電流加算型のＤ／Ａ変換器として機能する。出力段に設けられたトランジスタ２３１のゲートにはイネーブル信号ＥＮが供給される。イネーブル信号ＥＮがアクティブとなると、信号供給ユニットＵＳ１とデータ線１０３が接続される。また、この電流供給回路２３０において、階調データＤｘ１の指示する階調が「０」（黒）である場合には、ｄ０〜ｄ３＝０となるから、トランジスタ２３６〜２３９が全てオフ状態となる。換言すれば、表示すべき階調が黒の場合、電流供給回路２３０は電流Ｉdataを出力せず無効となる。一方、表示すべき階調が黒以外の場合には、当該階調に応じた電流Ｉdataを出力する。
次に、電圧供給回路２４０は、ノア回路２４１、インバータ２４２及びｐチャネル型のトランジスタ２４３を備える。４入力のノア回路２４１は、階調データＤｘ１の指示する階調が「０」（黒）である場合に出力信号がアクティブとなる。そしてこの出力信号がインバータ２４２を介してトランジスタ２４３に供給されると、トランジスタ２４３がオン状態となり、黒電圧ＶＢｒがトランジスタ２３１を介してデータ線１０３に供給される。換言すれば、電圧供給回路２４０は、表示すべき階調が黒の場合に有効となって、黒電圧ＶＢｒを出力する一方、表示すべき階調が黒以外の場合に無効となって、黒電圧ＶＢｋの出力を停止する。
従って、電流供給回路２３０と電圧供給回路２４０とは、表示すべき階調が黒か否かに応じて選択的に有効となる。そして、表示すべき階調が黒である場合には、黒電圧ＶＢｒがデータ線１０３に書き込まれる。ここで、黒電圧ＶＢｒは、上述したように画素回路４００ＡのＴＦＴ４０１をオフ状態にできるように設定されているので、データ線が選択される書込期間において、容量素子４１０に閾値電圧Ｖｔｈを下回る電圧を書き込むことができる。この後、発光制御信号Ｖｇがアクティブとなっても、ＴＦＴ４０１はオフ状態となるから、電流ＩoledがＯＬＥＤ素子４２０に供給されない。この結果、「黒浮き」や尾引き」といった現象を防止して、表示品質の向上を図ることができる。
＜２．第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電気光学装置について説明する。上述した第１実施形態においては、供給電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂは、固定であったが、これらを調整する場合がある。例えば、ＯＬＥＤ素子４２０の発光輝度の温度特性を供給電源電圧を調整することによって補正する場合である。このような場合に、黒電圧ＶＢｒ、ＶＢｇ、ＶＢｂを固定にすると、ＴＦＴ４０１を確実にオフすることができなくなる。そこで、第２実施形態の電気光学装置は、電源回路６００Ａの代わりに電源回路６００Ｂを用いる。
図６に、電源回路６００Ｂのブロック図を示す。電源回路６００Ｂは、Ｒ用・Ｇ用・Ｂ用可変電圧生成回路６１０、６２０、及び６３０を備える。これらの回路には、図示せぬ温度センサによって検出された画素回路４００Ａの温度信号ＴＳが供給される。Ｒ用・Ｇ用・Ｂ用可変電圧生成回路６１０、６２０、及び６３０は、温度信号ＴＳに基づいて、ＯＬＥＤ素子４２０の発光温度特性を打ち消すように供給電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂを生成する。従って、供給電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂは変動する。
ＤＣ／ＤＣ変換器６１１、６２１及び６３１は供給電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂを電圧値調整した黒電圧ＶＢｒ、ＶＢｇ、及びＶＢｂを生成する。ここで、電圧の調整量ΔＶは、ＴＦＴ４０１をオフ状態にできるように設定される。具体的には、ＴＦＴ４０１の閾値電圧をＶｔｈとしたとき、ΔＶ＜Ｖｔｈとなるように設定されている。
このように本実施形態の電気光学装置によれば、供給電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂが変動しても、これに追随するように黒電圧ＶＢｒ、ＶＢｇ、及びＶＢｂを生成したので、ＴＦＴ４０１を確実にオフ状態にして、正確な黒表示を行うことができる。
＜３．第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る電気光学装置について説明する。データ線１０３には寄生容量が付随するため、書き込み状態に応じた電荷が寄生容量に蓄積される。このため、データ線１０３への電流Ｉdataの書き込み動作の前にプリチャージ電圧を書き込むことが好ましい。上述した第１実施形態及び第２実施形態における黒電圧ＶＢｒ、ＶＢｇ、及びＶＢｂの供給は、データ線１０３の寄生容量に電圧を書き込むという点で、プリチャージ電圧の印加と共通する。第３実施形態の電気光学装置１は、電圧供給回路２４０をプリチャージ電圧の供給回路と兼用する点を除いて、第１実施形態の電気光学装置１と同様に構成されている。
図７に、第３実施形態に係る電圧供給回路２４０とその周辺構成を示し、図８にそれらのタイミングチャートを示す。この例の電圧供給回路２４０は、ｐチャネル型のトランジスタ２４４によって構成されている。トランジスタ２４４のドレイン（または、ソース）には黒電圧ＶＢｒが供給され、そのソース（または、ドレイン）はデータ線１０３に接続されている。図７に示すように１フレームの最初の水平走査期間（１Ｈ）において走査信号Ｙｉがアクティブになる。この書込期間において、画素回路４００ＡのＴＦＴ４０２及びＴＦＴ４０３がオン状態となるので、容量素子４１０に電荷を書き込むことが可能となる。
書込期間の前半においてプリチャージ信号ＳｐがＬレベルになると、ｐチャネル型のトランジスタ２４４がオン状態となり黒電圧ＶＢｒがデータ線１０３に書き込まれる。このとき、イネーブル信号ＥＮはＬレベルとなっているので、トランジスタ２３０がオフ状態となり、電流供給回路２３０がデータ線１０３から分離される。
そして、書込期間の後半において、プリチャージ信号ＳｐがＨレベルになると、ｐチャネル型のトランジスタ２４４がオフ状態となる一方、イネーブル信号ＥＮがＨレベルとなり、トランジスタ２３１を介して電流Ｉdataがデータ線１０３に書き込まれる。上述したように電流供給回路２３０は表示すべき階調が黒の場合、電流を出力せず無効になる。しかしながら、黒電圧ＶＢｒが書込期間の前半にデータ線１０３に供給されるので、ＴＦＴ４０１をオフ状態する電荷がデータ線１０３、及び、容量素子４１０に蓄積されることになる。一方、表示すべき階調が黒以外の場合には、書込期間の後半に階調に応じた電流Ｉdataがデータ線１０３を介して供給されるので、書込期間が終了して発光制御信号Ｖｇｉがアクティブになると、ＴＦＴ４０４がオン状態となって電流ＩoledがＯＬＥＤ素子４２０に供給される。
本実施形態においては、黒電圧ＶＢｒ、ＶＢｇ、及びＶＢｂを供給する電圧供給回路２４０にプリチャージ電圧を供給する機能を持たせたので、簡易な構成で正確な黒表示と高品質の画像の表示を実現できる。
本実施形態においては、プリチャージ電圧を黒電圧ＶＢｒ、ＶＢｇ、及びＶＢｂに固定としたが、表示すべき階調が黒である場合には黒電圧をデータ線１０３に書き込み、表示すべき電圧が黒以外の場合には、所定のプリチャージ電圧をデータ線に書き込むようにしてもよい。この場合、電圧供給回路２４０は、例えば、図９に示すように構成することができる。この変形例では、ノア回路２４１によって階調「０」を検出し、検出結果に基づいて黒電圧ＶＢｒとプリチャージ電圧Ｖｐｒｅｒを切り替えている。具体的にはノア回路２４１の出力信号がＨレベルになるとトランジスタ２４５がオン状態となって、黒電圧ＶＢｒが選択される一方、ノア回路２４１の出力信号がＬレベルになるとトランジスタ２４６がオン状態となってプリチャージ電圧Ｖｐｒｅｒが選択される。
＜４．応用例＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１を適用した電子機器について説明する。図１０に、電気光学装置１を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての電気光学装置１と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。この電気光学装置１はＯＬＥＤ素子４２０を用いるので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
図１１に、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１に表示される画面がスクロールされる。
図１２に、電気光学装置１を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１に表示される。
なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図１１〜１３に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置１が適用可能である。
本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。 同装置における走査線駆動回路のタイミングチャートである。 同装置における画素回路の構成を示す回路図である。 同装置におけるデータ線駆動回路の構成を示す回路図である。 同回路の信号供給ユニットの構成例を示す回路図である。 本発明の第２実施形態に係る電気光学装置に用いる電源回路のブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る電気光学装置に用いる電圧供給回路とその周辺構成の回路図である。 同電圧供給回路とその周辺構成のタイミングチャートである。 第３実施形態の変形例に係る電圧供給回路の構成例を示す回路図である。 同電気光学装置を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 同電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。 同電気光学装置を適用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。
符号の説明
１…電気光学装置、２１０…階調データ生成回路、２２０…階調信号供給回路、２３０…電流供給回路、２４０…電圧供給回路、Ｖｄｄｒ，Ｖｄｄｇ，Ｖｄｄｂ…供給電源電圧、ＶＢｒ，ＶＢｇ，ＶＢｂ…黒電圧。

Claims (16)

  1. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備え、前記画素回路は自発光素子を含み前記データ線を介して供給される電流を記憶し、記憶した電流を前記走査線を介して供給される信号に応じて前記自発光素子に供給する電気光学装置に用いられる駆動回路であって、
    表示すべき階調が所定階調の場合、所定の電圧を前記データ線に出力する電圧供給手段と、
    表示すべき階調が前記所定階調以外の場合、階調に応じた電流を前記データ線に出力する電流供給手段と、
    表示すべき階調が前記所定階調の場合、前記電圧供給手段を有効にすると共に前記電流供給手段を無効にし、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合、前記電圧供給手段を無効にすると共に前記電流供給手段を有効にする制御手段と、
    を備えたことを特徴とする駆動回路。
  2. 前記画素回路は、前記自発光素子の電流源として機能する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子と、前記データ線を介して供給される電流に応じたゲート・ソース間電圧となるように前記容量素子に電荷を蓄積させる手段とを備え、
    前記電圧供給手段は、前記駆動トランジスタをオフ状態にさせる電圧を前記所定の電圧として生成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
  3. 電源電圧を生成し、前記電源電圧を前記画素回路の前記駆動トランジスタのソースに供給する電源手段を備え、
    前記電圧供給手段は、前記電源電圧に応じて前記所定の電圧を制御する電圧制御手段を備え、前記駆動トランジスタをオフ状態にさせるように前記所定の電圧を生成する
    ことを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。
  4. 前記電流供給手段は、表示すべき階調が前記所定階調である場合、出力端子をハイインピーダンス状態にし、
    前記制御手段は、前記データ線を選択する期間の前半において、前記電圧供給手段を前記データ線に接続し、当該期間の後半において前記電流供給手段を接続し、
    前記電圧供給手段は、前記データ線を選択する期間の前半において、表示すべき階調に拘わらず前記所定の電圧を前記データ線に書き込む
    ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の駆動回路。
  5. 前記電流供給手段は、表示すべき階調が前記所定階調である場合、出力端子をハイインピーダンス状態にし、
    前記制御手段は、前記データ線を選択する期間の前半において、前記電圧供給手段を前記データ線に接続し、当該期間の後半において前記電流供給手段を接続し、
    前記電圧供給手段は、前記データ線を選択する期間の前半において、表示すべき階調が前記所定階調の場合には前記所定の電圧を前記データ線に書き込み、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合にはプリチャージ電圧を前記データ線に書き込む
    ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の駆動回路。
  6. 前記所定階調は黒であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の駆動回路。
  7. 複数の走査線と、
    複数のデータ線と、
    自発光素子と、前記自発光素子の電流源として機能する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子と、前記データ線を介して供給される電流に応じたゲート・ソース間電圧となるように前記容量素子に電荷を蓄積させる手段とを有し、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路と、
    請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載した駆動回路と、
    を備えることを特徴とする電気光学装置。
  8. 前記自発光素子は有機発光ダイオードであることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
  9. 請求項８に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
  10. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備え、前記画素回路は自発光素子を含み前記データ線を介して供給される電流を記憶し、記憶した電流を前記走査線を介して供給される信号に応じて前記自発光素子に供給する電気光学装置を駆動する駆動方法であって、
    表示すべき階調が所定階調の場合、所定の電圧を生成し、
    表示すべき階調が前記所定階調以外の場合、階調に応じた電流を生成し、
    表示すべき階調が前記所定階調の場合、前記所定の電圧を前記データ線に供給し、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合、前記表示すべき階調に応じた電流を前記データ線に供給にする
    ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  11. 前記画素回路は、前記自発光素子の電流源として機能する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート・ソース間に設けられた容量素子と、前記データ線を介して供給される電流に応じたゲート・ソース間電圧となるように前記容量素子に電荷を蓄積させる手段とを備え、
    前記所定の電圧は、前記駆動トランジスタをオフ状態にさせる電圧である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の電気光学装置の駆動方法。
  12. 電源電圧を生成し、前記電源電圧を前記画素回路の前記駆動トランジスタのソースに供給し、
    前記電源電圧に応じて前記駆動トランジスタをオフ状態にさせるように前記所定の電圧を制御する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置の駆動方法。
  13. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備え、前記画素回路は自発光素子と、前記自発光素子を駆動する駆動トランジスタを含み、前記データ線を介して供給される電流を記憶し、記憶した電流を前記走査線を介して供給される信号に応じて前記自発光素子に供給する電気光学装置を駆動する駆動方法であって、
    前記データ線を選択する期間の前半において、表示すべき階調に拘わらず前記駆動トランジスタをオフ状態にする所定の電圧を前記データ線に書き込み、
    前記データ線を選択する期間の後半において、表示すべき階調が所定階調の場合は前記データ線をハイインピーダンス状態にし、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合は表示すべき階調に応じた電流を前記データ線に供給する
    ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  14. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備え、前記画素回路は自発光素子と、前記自発光素子を駆動する駆動トランジスタを含み、前記データ線を介して供給される電流を記憶し、記憶した電流を前記走査線を介して供給される信号に応じて前記自発光素子に供給する電気光学装置を駆動する駆動方法であって、
    前記データ線を選択する期間の前半において、表示すべき階調が所定階調の場合には前記駆動トランジスタをオフ状態にする所定の電圧を前記データ線に書き込み、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合にはプリチャージ電圧を前記データ線に書き込み、
    前記データ線を選択する期間の後半において、表示すべき階調が前記所定階調の場合は前記データ線をハイインピーダンス状態にし、表示すべき階調が前記所定階調以外の場合は表示すべき階調に応じた電流を前記データ線に供給する
    ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  15. 前記所定階調は黒であることを特徴とする請求項９乃至１４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動方法。
  16. 前記自発光素子は有機発光ダイオードであることを特徴とする請求項１０乃至１４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動方法。
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