JP2005300897A - 画素回路の駆動方法、画素回路、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光電変換素子を内蔵した光フィードバック型の画素回路において、光電変換素子より出力された光電流の積分値を電荷として蓄積するキャパシタC1と、キャパシタC1の蓄積電荷に応じて設定される第1の電圧が、データ線Xを介して供給されたデータに応じて設定される第2の電圧に達したタイミングで、出力電圧Voutのレベルを切り替えるコンパレータ20と、コンパレータ20からの出力電圧Voutに応じて導通制御され、第1の電圧が第2の電圧に達していない場合には、有機EL素子OLEDを発光させるとともに、第1の電圧が第2の電圧に達した場合には、有機EL素子OLEDの発光を停止させるトランジスタT2とを有する。
【選択図】図2
Description
図1は、本実施形態にかかる電気光学装置のブロック構成図である。表示部1は、例えばTFT(Thin Film Transistor)によって発光素子を駆動するアクティブマトリクス型の表示パネルである。この表示部1には、mドット×nライン分の画素群がマトリクス状(二次元平面的)に並んでいる。表示部1には、それぞれが水平方向に延在している走査線群Y1〜Ynと、それぞれが垂直方向に延在しているデータ線群X1〜Xmとが設けられており、これらの交差に対応して画素2(画素回路)が配置されている。なお、後述する各画素回路との関係で、同図に示した1本の走査線Yが複数の走査線のセットを示すことがある。
図5は、第2の実施形態にかかる光フィードバック型の画素回路図である。この画素回路の特徴は、積分ノードNintgと、リセット電圧Vrstが常時供給されるリセット端子Vrstとの間に、リセット信号RSTによって導通制御されるpチャネル型のトランジスタT5を追加した点にある。なお、それ以外の構成については、図2のそれと同様であるので、同一の符号を付してここでの説明を省略する。また、この画素回路の動作については、図3に示したタイミングチャートと基本的に同様である。
図6は、第3の実施形態にかかる光フィードバック型の画素回路図である。この画素回路の特徴は、図2の構成をベースとし、積分ノードNintgとコンパレータ20との間にソースフォロワ回路21を追加した点にある。このソースフォロワ回路21は、直列接続されたnチャネル型の2つのトランジスタT6,T7で構成されている。トランジスタT6のゲートは、積分ノードNintgに接続されており、その一方の端子は、Vdd端子に接続されている。また、トランジスタT6の他方の端子は、コンパレータ20の一部を構成するキャパシタC1の一方の電極と、トランジスタT7の一方の端子とに共通接続されている。このトランジスタT7のゲートには、所定のバイアス電圧Vbが印加されているとともに、その他方の端子は、Vss端子に接続されている。なお、それ以外の構成については、図2のそれと同様であるから、同一の符号を付してここでの説明を省略する。
図7は、第4の実施形態にかかる光フィードバック型の画素回路図である。図1に示した1本の走査線Yは、図示した2本の走査線Ya,Ybのセットに相当する。この画素回路は、発光素子としての有機EL素子OLEDと、4個のトランジスタT1〜T4と、2個のキャパシタC1,C2と、一般的なオペアンプで構成された2入力のコンパレータ20と、光電変換素子としてのフォトダイオードPTDとで構成されている。なお、同図の構成例では、トランジスタT3のみをpチャネル型とし、その他をnチャネル型としているが、これは一例に過ぎず、別の組み合わせでチャネル型を設定してもよい。
図9は、第5の実施形態にかかる光フィードバック型の画素回路である。この画素回路の特徴は、図2に示した画素回路をベースに、電圧プログラム方式における一般的な駆動系を追加した点にある。この駆動系は、キャパシタC3と、駆動素子であるトランジスタT5と、スイッチング素子であるトランジスタT6とで構成されている。具体的には、トランジスタT5の一方の端子は、キャパシタC3の一方の電極と共にVdd端子に接続されており、その他方の端子は、トランジスタT3の一方の端子に接続されている。このトランジスタT5のゲートは、キャパシタC3の他方の電極と、トランジスタT6の一方の端子とに共通接続されている。トランジスタT6の他方の端子は、データ線Xに接続されており、そのゲートは、トランジスタT4と同様に、リセット信号RSTが供給される第1の走査線Yaに接続されている。なお、それ以外の点については、図2の画素回路と同様であるから、同一の符号を付してここでの説明を省略する。また、この画素回路の動作は、図3に示したタイミングチャートと基本的に同様である。
上述した各実施形態では、スイッチング素子によって駆動電流Ioledの経路を遮断することで、有機EL素子OLEDの発光を停止する例について説明した。しかしながら、有機EL素子OLEDの発光停止は、この方法以外に、図9に示したキャパシタC3の保持データを非発光状態に充放電することによっても実現可能である。図10は、第6の実施形態にかかる光フィードバック型の画素回路図である。なお、トランジスタT1からコンパレータ20の出力ノードNoutに至るまでの構成については、図9に示した画素回路と同様であるから、同一の符号を付してここでの説明を省略する。また、この画素回路の動作は、図3に示したタイミングチャートと基本的に同様である。
2 画素
3 走査線駆動回路
4 データ線駆動回路
5 制御回路
20 コンパレータ
21 ソースフォロワ回路
T1〜T8 トランジスタ
C1〜C3 キャパシタ
OLED 有機EL素子
PTD フォトダイオード
INV インバータ
Claims (12)
- 画素回路において、
所定の経路を介して供給された駆動電流に応じて発光する発光素子と、
前記発光素子より放出された光を受光し、当該受光した光に応じた光電流を出力する光電変換素子と、
前記光電変換素子より出力された前記光電流の積分値を電荷として蓄積する第1のキャパシタと、
前記第1のキャパシタに蓄積された電荷に応じて設定される第1の電圧が、データ線を介して供給されたデータに応じて設定される第2の電圧に達したタイミングで、出力電圧のレベルを切り替えるコンパレータと、
前記コンパレータからの出力電圧に応じて導通制御され、前記第1の電圧が前記第2の電圧に達していない場合には、前記発光素子を発光させるとともに、前記第1の電圧が前記第2の電圧に達した場合には、前記発光素子の発光を停止させる第1のスイッチング素子と
を有することを特徴とする画素回路。 - 前記第1のスイッチング素子は、前記発光素子に駆動電流を供給する経路中に設けられており、前記第1の電圧が前記第2の電圧に達していない場合には、前記駆動電流の経路を形成するとともに、前記第1の電圧が前記第2の電圧に達した場合には、前記駆動電流の経路を遮断することを特徴とする請求項1に記載された画素回路。
- 前記データ線を介して供給されたデータを保持する第2のキャパシタと、
前記第2のキャパシタに自己のゲートが接続されており、前記第2のキャパシタに保持されているデータに応じて、前記駆動電流を生成する駆動トランジスタとをさらに有することを特徴とする請求項1に記載された画素回路。 - 前記第1のスイッチング素子は、前記第2のキャパシタと並列に設けられており、前記第1の電圧が前記第2の電圧に達していない場合には、前記第2のキャパシタの一対の電極を電気的に分離するとともに、前記第1の電圧が前記第2の電圧に達した場合には、前記第2のキャパシタの一対の電極を電気的に接続することを特徴とする請求項3に記載された画素回路。
- 前記光電変換素子および前記第1のキャパシタが共通接続されたノードと、所定のリセット電圧が供給される電圧端子との間に設けられ、前記リセット電圧によって、前記第1のキャパシタに蓄積された電荷をリセットする第2のスイッチング素子をさらに有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載された画素回路。
- 前記光電変換素子および前記第1のキャパシタが共通接続されたノードと、前記コンパレータの入力ノードとの間に設けられたソースフォロワ回路をさらに有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載された画素回路。
- 電気光学装置において、
複数の走査線と、
複数のデータ線と、
前記複数の走査線と、前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素回路と、
前記複数の走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
前記走査線駆動回路と協働して、前記複数のデータ線にデータ電圧を出力するデータ線駆動回路とを有し、
前記画素回路は、請求項1から6のいずれかに記載された画素回路であることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項7に記載された電気光学装置を実装したことを特徴とする電子機器。
- 画素回路の駆動方法において、
所定の経路を介して駆動電流を発光素子に供給することにより、前記発光素子を発光させる第1のステップと、
前記発光素子より放出された光を受光し、当該受光した光に応じた光電流を光電変換素子より出力する第2のステップと、
前記光電変換素子より出力された前記光電流の積分値を電荷として第1のキャパシタに蓄積する第3のステップと、
前記第1のキャパシタに蓄積された電荷に応じて設定される第1の電圧が、データ線を介して供給されたデータに応じて設定される第2の電圧に達したタイミングで、コンパレータからの出力電圧のレベルを切り替える第4のステップと、
前記コンパレータからの出力電圧に応じて第1のスイッチング素子を導通制御し、前記第1の電圧が前記第2の電圧に達していない場合には、前記発光素子を発光させるとともに、前記第1の電圧が前記第2の電圧に達した場合には、前記発光素子の発光を停止させる第5のステップと
を有することを特徴とする画素回路の駆動方法。 - 前記第1のスイッチング素子は、前記発光素子に駆動電流を供給する経路中に設けられており、
前記第5のステップは、
前記第1の電圧が前記第2の電圧に達していない場合には、前記第1のスイッチング素子をオンさせて、駆動電流の経路を形成するステップと、
前記第1の電圧が前記第2の電圧に達した場合には、前記第1のスイッチング素子をオフさせて、前記駆動電流の経路を遮断するステップとを含むことを特徴とする請求項9に記載された画素回路の駆動方法。 - 前記第1のステップは、
前記データ線を介して供給されたデータを第2のキャパシタに書き込むステップと、
前記第2のキャパシタに保持されているデータに応じて、駆動電流を変調するステップと、
前記変調された駆動電流を所定の経路を介して前記発光素子に供給することにより、前記発光素子を発光させるステップとを含むことを特徴とする請求項9に記載された画素回路の駆動方法。 - 前記第1のスイッチング素子は、前記第2のキャパシタと並列に設けられており、
前記第5のステップは、
前記第1の電圧が前記第2の電圧に達していない場合には、前記第1のスイッチング素子をオフさせて、前記第2のキャパシタの一対の電極を電気的に分離するステップと、
前記第1の電圧が前記第2の電圧に達した場合には、前記第1のスイッチング素子をオンさせて、前記第2のキャパシタの一対の電極を電気的に接続するステップとを含むことを特徴とする請求項11に記載された画素回路の駆動方法。
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