JP2007065539A - 電子回路、電子装置、その駆動方法、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 単位回路Uは、電圧供給線17と電気光学素子11との間に介挿された駆動トランジスタTdrと、書込期間Pwrtにて駆動トランジスタTdrをダイオード接続するトランジスタT1とを含む。信号線駆動回路25は、書込期間Pwrtにて各単位回路Uにデータ電圧Vdataを供給する。電圧制御回路27は、書込期間Pwrtにおいて、電圧供給線17の電圧Aを駆動トランジスタTdrのソースよりも低位の電圧値Vssに設定する。これによって駆動トランジスタTdrのゲートからトランジスタT1および駆動トランジスタTdrを経由して電圧供給線17に電流I0が流れ込む。電圧制御回路27は、駆動トランジスタTdrがデータ電圧Vdataに応じた導通状態となる駆動期間Pdrvにおいて、電圧供給線17の電圧Aを電圧値Vssよりも高位の電圧値Vddに設定する。
【選択図】 図3
Description
この態様のもとでは、第1期間にデータ信号が第2電極に保持され、第2期間にて第2電極の電圧が経時的に変化する。そして、第1電極の電圧(すなわち駆動トランジスタのゲートの電圧)は、容量素子での容量カップリングによって、データ信号と制御信号とのレベルの差分値に応じた電圧値だけ変動する。したがって、本態様によれば、データ信号に応じた時間長にわたって被駆動素子を駆動することができる。なお、第2期間にて第1電極がフローティング状態となる構成を採用すれば、第1電極に蓄積された電荷のリークが抑制されるから、第1電極の電圧を、高い精度でデータ信号に応じた電圧値に設定することができる。
なお、この態様の駆動回路において、データ信号を単位回路に供給する回路と制御信号を単位回路に供給する回路とは、相互に離間した別個の回路として電子装置に実装されてもよいし、双方が単一の回路(例えばICチップ)に搭載された形態で電子装置に実装されてもよい。また、制御信号を単位回路に供給するための配線として信号線が兼用される構成としてもよいし、信号線とは別個の配線を介して制御信号が単位回路に供給される構成としてもよい。
より具体的には、第1リセット手段は、第1端子と電圧供給線とを初期化期間にて電気的に接続する第2スイッチング素子(例えば図6のトランジスタT2)を含み、電圧制御回路は、初期化期間にて電圧供給線の電圧を第2電圧値に設定する。この態様によれば、第1端子の電圧値をリセットするために電圧供給線を兼用することができるから、電圧供給線とは別個の配線が第1端子の電圧値のリセットに使用される構成と比較して電子装置の構成が簡素化される。なお、この態様の具体例は第2実施形態として後述される。
あるいは、第1リセット手段が、第1端子と定電圧が供給される給電線とを初期化期間にて電気的に接続する第2スイッチング素子(例えば図10のトランジスタT2)を含み、電圧制御回路が、初期化期間にて電圧供給線の電圧を第1電圧値に設定する構成としてもよい。この態様によれば、初期化期間にて電圧供給線の電圧が第1電圧値に設定されるから、初期化期間における被駆動素子の駆動(例えば発光)を確実に停止することができるという利点がある。なお、この態様の具体例は第3実施形態として後述される。
より具体的には、第2リセット手段は、制御端子と電圧供給線とを初期化期間にて電気的に接続する第3スイッチング素子(例えば図13のトランジスタT3)を含み、電圧制御回路は、初期化期間にて電圧供給線の電圧を第2電圧値に設定する。この態様によれば、初期化期間にて制御端子の電圧が第2電圧値に設定される。そして、制御端子の電圧値をリセットするために電圧供給線が兼用されるから、電圧供給線とは別個の配線が第1端子の電圧値のリセットに使用される構成と比較して電子装置の構成が簡素化される。なお、この態様の具体例は第4実施形態として後述される。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子装置の構成を示すブロック図である。同図に例示される電子装置Dは、画像を表示するためのデバイスとして様々な電子機器に採用される電気光学装置であり、複数の単位回路Uが面状に配列された素子アレイ部10と、各単位回路Uを駆動するための走査線駆動回路23および信号線駆動回路25と、各単位回路Uに電圧Aを供給するための電圧制御回路27とを含む。なお、走査線駆動回路23と信号線駆動回路25と電圧制御回路27とは、各々が別個の回路として電子装置Dに実装されてもよいし、これらの回路の一部または全部が単一の回路として電子装置Dに実装されてもよい。
書込期間Pwrtにおいて走査信号S[i]がハイレベルに遷移すると、トランジスタT1がオン状態となって駆動トランジスタTdrのソースとゲートとが電気的に接続(ダイオード接続)される。一方、書込期間Pwrtにおいて電圧供給線17の電圧Aは電圧値Vssを維持する。すなわち、電圧供給線17の電圧Aが駆動トランジスタTdrのソースやゲートの電圧値よりも低位となるから、書込期間Pwrtにおいては、図4に示すように、電流I0が、駆動トランジスタTdrのゲートからトランジスタT1および駆動トランジスタTdrのソースおよびドレインをこの順番に経由して電圧供給線17に流れ込む。
駆動期間Pdrvにおいて走査信号S[1]ないしS[m]はローレベルを維持するから、総ての単位回路UのトランジスタT1はオフ状態となって駆動トランジスタTdrのダイオード接続は解除される。したがって、総ての単位回路Uにおける容量素子Cの第1電極Eaはフローティング状態を維持する。一方、駆動期間Pdrvにおいて、電圧制御回路27は、電圧供給線17の電圧Aを電圧値Vddに維持する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
第1実施形態においては、書込期間Pwrtにて電圧供給線17の電圧Aを電圧値Vssに低下させることで電流I0を発生させ、これによって駆動トランジスタTdrのゲート電圧Vgを閾値電圧Vth_TRに応じた電圧値(Vss+Vth_TR)に収束させる構成を例示した。しかしながら、ノイズなど何らかの外乱によって駆動トランジスタTdrのソースの電圧が偶発的に電圧値Vss以下に低下すると、電圧Aを電圧値Vssに低下させても電流I0が発生せず、この結果としてゲート電圧Vgが閾値電圧Vth_TRに応じた電圧値に収束しない可能性がある。このような問題を解決するために、本実施形態においては、駆動トランジスタTdrのソースの電圧が、電流I0を発生させ得る電圧値に強制的に設定される構成となっている。なお、本実施形態のうち第1実施形態と同様の要素については、各々に共通の符号を付して説明を適宜に省略する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
第2実施形態においては、接続点Nの電圧Vnを電圧値Vddに設定するために電圧供給線17が兼用される構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、電圧供給線17とは別個の配線に接続点Nを導通させることで電圧Vnが強制的に所定値に設定される。なお、本実施形態のうち第1実施形態と同様の要素については各々に共通の符号を付して説明を適宜に省略する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
第1実施形態の構成のもとでは、書込期間Pwrtにて容量素子Cに蓄積された電荷がその次のフレームにおける書込期間Pwrtの始点まで残存する。したがって、あるフレームの書込期間Pwrtで容量素子Cに蓄積される電荷量(あるいはゲート電圧Vg)が、その直前のフレームの書込期間Pwrtにて容量素子Cに保持された電荷量の影響を受ける場合がある。そこで、本実施形態においては、書込期間Pwrtに先立って駆動トランジスタTdrのゲート電圧Vgが強制的に所定値に設定される構成となっている。なお、本実施形態のうち第1実施形態と同様の要素については各々に共通の符号を付して説明を適宜に省略する。
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
駆動期間Pdrvにおける信号D[1]ないしD[n]の波形(制御電圧Vctlの波形)は適宜に変更される。例えば、各実施形態においては駆動期間Pdrvの中点tcを基準として波形が線対称となる三角波を例示したが、本発明において制御電圧Vctlの対称性は必須ではない。例えば、ランプ波や鋸歯波(鋸波)やマルチランプ波(階段波)など様々な波形が制御電圧Vctlとして採用される。また、電圧値が直線的に変化する波形だけでなく正弦波など曲線的に変化する波形を制御電圧Vctlとして採用してもよい。
第2実施形態および第3実施形態においては、初期化期間Prs1において接続点Nの電圧Vnが電圧値Vddに設定される構成を例示したが、この初期化期間Prs1で電圧Vnに設定される電圧値は適宜に変更される。ただし、電圧供給線17の電圧Aが電圧値Vssとされる書込期間Pwrtで電流I0を確実に流すという観点からすると、初期化期間Prs1における電圧Vnは、電圧値Vssと駆動トランジスタTdrの閾値電圧Vth_TRとの加算値(Vss+Vth_TR)よりも高位の電圧値に設定されることが望ましい。
各単位回路Uの構成は適宜に変更される。より具体的には、各実施形態の単位回路Uを構成するトランジスタの導電型は任意である。例えば、第1実施形態のトランジスタT1をpチャネル型としてもよいし、第2実施形態および第3実施形態のトランジスタT2や第4実施形態のトランジスタT3をnチャネル型としてもよい。
以上の形態においては電気光学素子11としてOLED素子を例示したが、本発明の電子装置に採用される電気光学素子はこれに限定されない。例えば、OLED素子に代えて、無機EL素子や、フィールド・エミッション(FE)素子、表面導電型エミッション(SE:Surface-conduction Electron-emitter)素子、弾道電子放出(BS:Ballistic electron Surface emitting)素子、LED(Light Emitting Diode)素子といった様々な自発光素子、さらには電気泳動素子やエレクトロ・クロミック素子、液晶素子など様々な電気光学素子を利用することができる。また、本発明は、バイオチップなどのセンシング装置にも適用される。本発明の被駆動素子とは、電気エネルギの付与によって駆動される総ての要素を含む概念であり、発光素子などの電気光学素子は被駆動素子の例示に過ぎない。
次に、本発明に係る電子装置を利用した電子機器について説明する。
図16は、以上に説明した何れかの形態に係る電子装置Dを表示装置として採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。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての電子装置Dと本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この電子装置Dは電気光学素子11にOLED素子を利用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
Claims (17)
- 被駆動素子を駆動するための電子回路であって、
信号線と、
前記信号線に接続された単位回路と、
電圧供給線とを含み、
前記単位回路は、
制御端子と第1端子と前記電圧供給線に接続された第2端子とを備えるとともに前記制御端子の電圧に応じて前記第1端子と前記第2端子との間の導通状態が設定される駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタの前記制御端子と前記第1端子および前記第2端子の何れか一方との電気的な接続を制御する第1スイッチング素子と、
第1電極と第2電極との間に誘電体を備え、前記第1電極が前記駆動トランジスタの前記制御端子に接続され、前記第2電極が前記信号線に接続された容量素子とを含み、
前記被駆動素子に供給される駆動電流および駆動電圧のうち少なくとも一方のレベルが前記第1端子と前記第2端子との間の導通状態に応じて設定される
ことを特徴とする電子回路。 - 信号線と、
前記信号線に接続された単位回路と、
電圧供給線とを含み、
前記単位回路は、
制御端子と第1端子と前記電圧供給線に接続された第2端子とを備えるとともに前記制御端子の電圧に応じて前記第1端子と前記第2端子との間の導通状態が設定される駆動トランジスタと、
被駆動素子と、
前記駆動トランジスタの前記制御端子と前記第1端子および前記第2端子の何れか一方との電気的な接続を制御する第1スイッチング素子と、
第1電極と第2電極との間に誘電体を備え、前記第1電極が前記駆動トランジスタの前記制御端子に接続され、前記第2電極が前記信号線に接続された容量素子とを含み、
前記被駆動素子に供給される駆動電流および駆動電圧のうち少なくとも一方のレベルが前記第1端子と前記第2端子との間の導通状態に応じて設定される
ことを特徴とする電子装置。 - 前記第2電極は前記信号線に対して直接に接続されている
ことを特徴とする請求項2に記載の電子装置。 - 第1期間に、前記駆動トランジスタの前記制御端子と前記第1端子および前記第2端子の何れか一方とが前記第1スイッチング素子を介して電気的に接続され、
前記第1期間に、前記第2電極に前記信号線を介してデータ信号が供給され、
第2期間に、当該第2期間内にて経時的に変化する制御信号が前記第2電極に供給される
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電子装置。 - 前記第1電極は、前記第2期間の少なくとも一部にてフローティング状態となる
ことを特徴とする請求項4に記載の電子装置。 - 前記電圧供給線の電圧を複数の電圧値の何れかに設定する電圧制御回路を含む
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の電子装置。 - 前記電圧制御回路は、前記第1期間の少なくとも一部にて前記電圧供給線の電圧を前記第1端子よりも低位の第1電圧値に設定し、前記第2期間の少なくとも一部にて前記電圧供給線の電圧を前記第1端子よりも高位の第2電圧値に設定する
ことを特徴とする請求項6に記載の電子装置。 - 前記第1スイッチング素子は、スイッチングトランジスタであり、
前記単位回路に含まれるトランジスタは、前記駆動トランジスタと前記スイッチングトランジスタのみである
ことを特徴とする請求項2から請求項7の何れかに記載の電子装置。 - 前記被駆動素子は、前記第1端子の電圧値が所定の電圧値を上回ると駆動され、
前記第1電圧値は、前記書込期間における前記第1端子の電圧値が前記所定の電圧値よりも低位となるように決定されている
請求項7に記載の電子装置。 - 前記単位回路は、前記第1端子の電圧を所定の電圧値に設定する第1リセット手段を含む
請求項7に記載の電子装置。 - 前記第1リセット手段は、前記第1端子と前記電圧供給線とを初期化期間にて電気的に接続する第2スイッチング素子を含み、
前記電圧制御回路は、前記初期化期間にて前記電圧供給線の電圧を前記第2電圧値に設定する
請求項10に記載の電子装置。 - 前記第1リセット手段は、前記第1端子と定電圧が供給される給電線とを初期化期間にて電気的に接続する第2スイッチング素子を含み、
前記電圧制御回路は、前記初期化期間にて前記電圧供給線の電圧を前記第1電圧値に設定する
請求項10に記載の電子装置。 - 前記単位回路は、前記駆動トランジスタの前記制御端子の電圧を所定の電圧値に設定する第2リセット手段を含む
請求項7に記載の電子装置。 - 前記第2リセット手段は、前記制御端子と前記電圧供給線とを初期化期間にて電気的に接続する第3スイッチング素子を含み、
前記電圧制御回路は、前記初期化期間にて前記電圧供給線の電圧を前記第2電圧値に設定する
請求項13に記載の電子装置。 - 請求項2から請求項14の何れかに記載の電子装置を具備する電子機器。
- 信号線と、
前記信号線に接続された単位回路と、
電圧供給線とを含み、
前記単位回路は、
制御端子と第1端子と前記電圧供給線に接続された第2端子とを備えるとともに前記制御端子の電圧に応じて前記第1端子と前記第2端子との間の導通状態が設定される駆動トランジスタと、
電気光学素子と、
前記駆動トランジスタの前記制御端子と前記第1端子および前記第2端子の何れか一方との電気的な接続を制御する第1スイッチング素子と、
第1電極と第2電極との間に誘電体を備え、前記第1電極が前記駆動トランジスタの前記制御端子に接続され、前記第2電極が前記信号線に接続された容量素子とを含み、
前記電気光学素子に供給される駆動電流および駆動電圧のうち少なくとも一方のレベルが前記第1端子と前記第2端子との間の導通状態に応じて設定される
ことを特徴とする電気光学装置。 - 制御端子と第1端子と前記電圧供給線に接続された第2端子とを備えるとともに前記制御端子の電圧に応じて前記第1端子と前記第2端子との間の導通状態が設定される駆動トランジスタと、被駆動素子とを含む単位回路を備えた電子装置を駆動する方法であって、
第1期間に、前記第1端子および前記第2端子の何れか一方と前記駆動トランジスタの前記制御端子とを電気的に接続し、当該第1期間内に、前記信号線を介して前記第2電極にデータ信号を供給し、
第2期間に、当該第2期間内にて経時的に変化する制御信号を前記第2電極に供給する
ことを特徴とする電子装置の駆動方法。
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