JP2008083680A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気光学装置の駆動回路の規模を抑制する。
【解決手段】素子アレイ部10はm行の単位回路Uを含む。各単位回路Uは、ゲート電位VGに応じて電気光学素子Eを駆動する駆動トランジスタQDRと、駆動トランジスタQDRをダイオード接続させるトランジスタQSW2とを含む。選択回路32は、各単位回路Uを順次に選択する。各単位回路Uのゲート電位VGは、選択回路32による当該単位回路Uの選択時に供給されるデータ信号S[j]に応じて設定される。補償制御回路34は、素子アレイ部10を3行ずつ区分した各グループB[1]〜B[M](M=m/3)について補償制御信号GCP[1]〜GCP[M]を生成する。グループB[k]に属する各単位回路UのトランジスタQSW2は、補償制御回路34がグループB[k]について生成した補償制御信号GCP[k]に応じて、選択回路32による当該単位回路Uの選択前に導通状態となる。
【選択図】図2
【解決手段】素子アレイ部10はm行の単位回路Uを含む。各単位回路Uは、ゲート電位VGに応じて電気光学素子Eを駆動する駆動トランジスタQDRと、駆動トランジスタQDRをダイオード接続させるトランジスタQSW2とを含む。選択回路32は、各単位回路Uを順次に選択する。各単位回路Uのゲート電位VGは、選択回路32による当該単位回路Uの選択時に供給されるデータ信号S[j]に応じて設定される。補償制御回路34は、素子アレイ部10を3行ずつ区分した各グループB[1]〜B[M](M=m/3)について補償制御信号GCP[1]〜GCP[M]を生成する。グループB[k]に属する各単位回路UのトランジスタQSW2は、補償制御回路34がグループB[k]について生成した補償制御信号GCP[k]に応じて、選択回路32による当該単位回路Uの選択前に導通状態となる。
【選択図】図2
Description
本発明は、発光素子などの電気光学素子を制御する技術、及び電子機器に関する。
各電気光学素子の駆動のためにトランジスタ(以下「駆動トランジスタ」という)を利用した電気光学装置が従来から提案されている。例えば、有機発光ダイオード素子などの発光素子を電気光学素子として採用した電気光学装置においては、電気光学素子の階調を指定するデータ信号に応じて駆動トランジスタのゲートの電位が設定され(データ書込)、このときに駆動トランジスタに流れる電流の供給によって電気光学素子が駆動される。
また、データ書込に先立って、駆動トランジスタのゲートの電位を所定値に初期化する構成も検討されている。例えば特許文献1や特許文献2には、駆動トランジスタのゲートとドレインとの間に介在するトランジスタ(以下「補償用トランジスタ」という)をデータ書込前に導通状態とすることで、駆動トランジスタのゲートを自身の閾値電圧に応じた電位に設定する技術が開示されている。この技術によれば、各駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキが補償される。また、特許文献2には、駆動トランジスタのゲートと電源線との間に介在するトランジスタ(以下「リセット用トランジスタ」という)をデータ書込前に導通状態とすることで、駆動トランジスタのゲートを高位側の電源電位にリセットする構成も開示されている。
また、複数の電気光学素子を時分割で駆動する様々な電気光学装置が従来から提案されている。例えば特許文献3には、複数の画素をマトリクス状に配列した表示装置が開示されている。ひとつの画素は、駆動電流を生成する駆動トランジスタと、駆動電流の供給によって発光する発光素子と、駆動トランジスタと発光素子との間に介在する発光制御トランジスタとを含む。各画素の発光制御トランジスタは、駆動回路が各行について生成した発光制御信号に応じて制御される。
しかし、特許文献1や特許文献2の構成においては、各補償用トランジスタや各リセット用トランジスタが行単位で制御されるから、画素の行数と同数の信号を補償用トランジスタやリセット用トランジスタについて生成する大規模な駆動回路が必要となる。また、特許文献3の構成においては、画素の行数と同数の発光制御信号を生成する大規模な駆動回路が必要となる。したがって、駆動回路を配置するための広いスペースを電気光学素子の配列の周囲に確保する必要がある(すなわち狭額縁化が困難である)という問題がある。また、駆動回路を構成する素子の増加によって歩留まりが低下するという問題もある。以上の事情に鑑みて、本発明は、駆動回路の規模を抑制するという課題の解決をその目的の一つとしている。
本発明は、以下の形態又は適用例として実現され得る。
[適用例1]電気光学装置が、複数のデータ線と、複数の選択線と、それぞれが前記複数のデータ線の一つと前記複数の選択線の一つとに接続されているとともに、前記選択線ごとに単位回路群を形成している複数の単位回路と、前記単位回路群の選択期間内に前記複数のデータ線から前記単位回路群にデータ信号が書き込まれるように、前記複数の選択線の一つに選択信号を供給する選択回路と、2以上の前記単位回路群からなるグループに含まれた前記単位回路に共通な制御信号を供給し、前記2以上の単位回路群のいずれの前記選択期間とも異なる期間において前記制御信号を所定状態にする制御回路と、を備えていてもよい。ここで、前記複数の単位回路のそれぞれは、電気光学素子と、前記選択信号に応じて、前記複数のデータ線のうち1のデータ線から当該単位回路へ前記データ信号を書き込む第1スイッチング素子と、前記データ信号に応じた電圧がゲートに供給され、駆動電流を前記電気光学素子に供給する駆動トランジスタと、を具備している。
以上の適用例によれば、制御回路により、2以上の単位回路群からなるグループにおける単位回路を共通に制御することが可能となる。したがって、制御信号を供給する制御回路を簡略化することができる。よって、制御回路の規模が縮小される。
[適用例2]前記制御信号が前記所定状態にある場合に、前記選択期間の前における前記単位回路の状態が設定されてもよい。
上記適用例によれば、2以上の単位回路群からなるグループにおける単位回路において、選択期間の前における単位回路の状態を制御するため、制御信号を供給する制御回路を簡略化することができる。よって、制御回路の規模が縮小される。ここで、選択期間の前における単位回路の状態とは、例えば、前回書き込まれたデータ信号をリセットし初期化する状態、単位回路における駆動トランジスタの閾値や移動度などの特性に応じて駆動電流がばらつかないように駆動トランジスタの特性に応じた値を単位回路に設定する状態や電気光学素子を発光しないように設定する状態などを言う。
[適用例3]前記単位回路は、前記制御信号が前記所定状態にある場合に前記ゲートの電位を所定値に設定する第2スイッチング素子をさらに含んでもよい。
[適用例4]前記第2スイッチング素子は、導通状態に変化することで前記駆動トランジスタのドレインと前記ゲートとを電気的に接続してもよい。
[適用例5]前記単位回路において、電源間における前記駆動電流を流す経路に前記電気光学素子と前記駆動トランジスタとが直列に接続されていてもよい。この場合、前記単位回路は、前記電源間に設けられた第3スイッチング素子と、前記制御信号と駆動制御信号とに基づいた論理信号を出力する論理回路と、を有し、前記第3スイッチング素子は前記論理信号に基づいて制御される。さらにこの場合、前記駆動制御信号は、書き込まれた前記データ信号に応じた前記駆動電流の前記電気光学素子への供給を許可する期間、もしくは、禁止する期間を指定する信号である。
以上の適用例によれば、初期化信号が供給され、第2スイッチング素子により単位回路が初期化される際に、駆動電流が電気光学素子に供給されるのを防止することができる。ここで、第3スイッチング素子は、導通状態となった後電源間を短絡するように設けられてもよいし、電気光学素子と並列に設けられてもよいし、電源間において駆動トランジスタ及び電気光学素子と直列に設けられてもよい。
[適用例6]上記電気光学装置は、前記論理信号を前記制御信号に対して相対的に遅延させる調整回路をさらに具備してもよい。
[適用例7]前記調整回路は、前記制御信号を前記第2スイッチング素子に供給する経路上に配置された所定数のバッファと、前記論理信号を前記第3スイッチング素子に供給する経路上に配置された前記所定数よりも多数のバッファとを含んでもよい。
[適用例8]上記電気光学装置が、リセット電位が供給される給電線をさらに備えていてもよい。そして、前記第2スイッチング素子は、前記給電線と前記駆動トランジスタのゲートとの電気的な接続を制御してもよい。
[適用例9]前記単位回路は、前記制御信号が前記所定状態にある場合に前記電気光学素子と前記駆動トランジスタのゲートとの間の電気的経路を導通させる第4スイッチング素子を含んでもよい。
以上の適用例によれば、第4スイッチング素子を制御する制御信号が、2以上の単位回路群からなるグループにおける単位回路に供給されるので、制御信号を供給する制御回路を簡略化でき、回路規模を縮小できる。ここで、第4スイッチング素子は、導通状態となった後駆動電流が流れる電源間を短絡するように設けられてもよいし、電気光学素子と並列に設けられてもよいし、電源間において駆動トランジスタ及び電気光学素子と直列に設けられ駆動電流を遮断してもよい。
[適用例10]上記電気光学装置が、前記選択信号と前記制御信号とに基づいた論理信号を出力する論理回路を有し、前記論理信号に基づき、前記第4スイッチング素子を制御してもよい。
以上の適用例によれば、選択回路が当該単位回路を選択する期間を含む所定の期間内にて電気光学素子の動作が禁止される。すなわち、各単位回路に対するデータ信号の書込の途中で電気光学素子が動作し始めることを回避できる。したがって、各電気光学素子を高い精度で所期の階調に制御し、各単位回路に対するデータ信号の書込に必要となる時間を短縮することが可能である。
[適用例11]電気光学装置が、前記論理信号を、前記選択信号に対して相対的に遅延させる調整回路を具備してもよい。
[適用例12]前記調整回路は、前記選択信号を前記第1スイッチング素子に供給する経路上に配置された所定数のバッファと、前記論理信号を前記第4スイッチング素子に供給する経路上に配置された前記所定数よりも多数のバッファとを含んでもよい。
[適用例13]電気光学装置が、階調に応じたデータ信号がそれぞれ供給される複数のデータ線と、選択信号がそれぞれ供給される複数の選択線と、それぞれが前記複数のデータ線の一つと前記複数の選択線の一つとに接続されているとともに、前記選択線ごとに単位回路群を形成している複数の単位回路と、2以上の前記単位回路群からなるグループに含まれた前記単位回路に共通に接続された制御線と、を備えていてもよい。この場合、前記選択信号は、前記単位回路群の選択期間内に前記データ信号が前記単位回路群に書き込まれるように、前記選択期間を前記単位回路群ごとに指定し、前記2以上の単位回路群のいずれの前記選択期間とも異なる期間において前記2以上の単位回路群が制御されるように、前記制御線に供給される制御信号が所定状態にされる。さらに、前記複数の単位回路のそれぞれは、電気光学素子と、前記選択信号に応じて、前記複数のデータ線のうち1のデータ線から当該単位回路へ前記データ信号を書き込む第1スイッチング素子と、前記データ信号に応じた電圧がゲートに供給され、駆動電流を前記電気光学素子に供給する駆動トランジスタと、を具備している。
以上の適用例によれば、共通の1つの制御線に制御信号を供給すれば、2以上の単位回路群からなるグループにおける単位回路を制御することが可能となる。したがって、制御信号を供給する制御回路を簡略化することができる。よって、制御回路の規模が縮小される。
[適用例14]電子機器が上記電気光学装置を具備していてもよい。
[適用例15]電気光学装置が、複数のデータ線と、複数の選択線と、それぞれが前記複数のデータ線の一つと前記複数の選択線の一つとに接続されているとともに、前記選択線ごとに単位回路群を形成している複数の単位回路と、前記単位回路群の選択期間内に前記単位回路群から前記複数のデータ線に各々の検出電流が供給されるように、前記複数の選択線の一つに選択信号を供給する選択回路と、2以上の前記単位回路群からなるグループに含まれた前記単位回路に共通な制御信号を供給し、前記2以上の単位回路群のいずれの前記選択期間とも異なる期間において前記制御信号を所定状態にする制御回路と、を備えていてもよい。ここで、前記複数の単位回路のそれぞれは、受光量に応じた電気信号を生成する電気光学素子と、前記電気信号に応じた前記検出電流を出力する検出トランジスタと、前記選択信号に応じて前記検出トランジスタからの前記検出電流を前記複数のデータ線の一つへ供給する第1スイッチング素子と、を具備している。
以上の適用例によれば、制御回路により、2以上の単位回路群からなるグループにおける単位回路を共通に制御することが可能となる。したがって、制御信号を供給する制御回路を簡略化することができる。よって、制御回路の規模が縮小される。
[適用例16]前記単位回路は、前記制御信号が前記所定状態にある場合に前記電気光学素子と前記検出トランジスタのゲートとの間の電気的経路を導通させる第2スイッチング素子を含んでいてもよい。
[適用例17]電気光学装置が、ゲートの電位に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、導通状態(オン状態)に変化することでゲートの電位を所定値に設定する初期化用スイッチング素子とを各々が含む複数の単位回路と、複数の単位回路の各々を順次に選択する選択回路と、複数の単位回路を2以上の単位回路ごとに区分した複数のグループの各々について初期化信号を生成する初期化回路とを具備していてもよい。ここで、各単位回路における駆動トランジスタのゲートは、選択回路が当該単位回路を選択したときに供給されるデータ信号に応じた電位に設定される。また、複数のグループの各々に属する2以上の単位回路の各初期化用スイッチング素子は、初期化回路が当該グループについて生成した初期化信号に応じて、選択回路による当該単位回路の選択前に導通状態となる。
以上の適用例によれば、ひとつのグループに属する複数の初期化用スイッチング素子が共通の初期化信号によって制御されるから、初期化用スイッチング素子を制御するための信号が複数の単位回路の各々について個別に生成される従来の構成と比較して初期化回路の規模が縮小される。
[適用例18]上記初期化用スイッチング素子は、例えば、導通状態に変化することで駆動トランジスタのゲートとドレインを接続し、駆動トランジスタをダイオード接続してもよい。ダイオード接続によって駆動トランジスタのゲートは自身の閾値電圧に応じた電位に設定されるから、各単位回路における駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキが補償される。本適用例における初期化用スイッチング素子は、例えば図4のトランジスタQSW2である。また、初期化回路は例えば図2の補償制御回路34に相当し、初期化信号は例えば図2の補償制御信号GCP[k]に相当する。
[適用例19]上記初期化用スイッチング素子は、リセット電位が供給される給電線と駆動トランジスタのゲートとの電気的な接続を制御してもよい。以上の適用例によれば、ノイズなどに起因して駆動トランジスタのゲートの電位が偶発的に変動した場合であっても、初期化用スイッチング素子を導通状態とすることで駆動トランジスタのゲートがリセット電位に初期化されるから、ノイズなどに起因した各単位回路の誤動作が防止されるという利点がある。本適用例における初期化用スイッチング素子は、例えば図4のトランジスタQSW3である。また、初期化回路は例えば図2のリセット制御回路36に相当し、初期化信号は例えば図2のリセット制御信号GRS[k]に相当する。
ところで、単位回路の初期化用スイッチング素子が導通状態にある初期化期間にて当該単位回路の電気光学素子が動作し始めるとすれば、各単位回路における所期の動作が阻害される場合がある。例えば、駆動トランジスタのゲートの電位が自身の閾値電圧に応じた電位に収束する前に電気光学素子が動作し始めるとすれば、各駆動トランジスタの閾値電圧のバラツキが有効に補償されない。また、駆動トランジスタのゲートに対するリセット電位の供給が完了する前に電気光学素子が動作し始めるとすれば、電気光学素子を所期の階調に駆動することができない。
[適用例20]そこで、上記電気光学装置が、各単位回路に対応した複数の論理回路(例えば図7や図9のNAND回路50)と、各単位回路について駆動制御信号を生成する駆動制御回路とを具備してもよい。ここで、複数の単位回路の各々は、駆動トランジスタによる電気光学素子の駆動を制御信号に応じて許可または禁止する駆動制御スイッチング素子を含んでいる。また、複数の論理回路の各々は、単位回路について生成された駆動制御信号と当該単位回路が属するグループの初期化信号とに基づいて、初期化用スイッチング素子が導通状態となる期間を含む所定の期間における電気光学素子の動作の禁止を指示する制御信号を生成する。以上の適用例によれば、初期化用スイッチング素子が導通状態となる初期化期間を含む所定の期間にて電気光学素子の動作が禁止される。すなわち、駆動トランジスタのゲートの電位を初期化している途中で電気光学素子が動作し始めることを回避できる。したがって、各単位回路に確実に所期の動作を実行させることが可能となる。
以上のように初期化用スイッチング素子が導通状態になる期間と電気光学素子が動作し始める時機との関係に特に着目した電気光学装置は、ゲートの電位に応じて電気光学素子を駆動する駆動トランジスタと、導通状態に変化することでゲートの電位を所定値に設定する初期化用スイッチング素子とを各々が含む複数の単位回路と、各単位回路に対する選択信号の出力によって複数の単位回路の各々を順次に選択する選択回路と、各単位回路の初期化用スイッチング素子を制御する初期化信号を生成する初期化回路と、各単位回路に対応した複数の論理回路とを具備している。ここで、各単位回路における駆動トランジスタのゲートは、選択回路が当該単位回路を選択したときに供給されるデータ信号に応じた電位に設定される。また、各単位回路における初期化用スイッチング素子は、初期化回路が生成した初期化信号に応じて、選択回路による当該単位回路の選択前に導通状態となる。そして、複数の論理回路の各々は、単位回路について生成された駆動制御信号と初期化信号とに基づいて、初期化用スイッチング素子が導通状態となる期間を含む所定の期間における電気光学素子の動作の禁止を指示する制御信号を生成する。さらに、各単位回路の駆動制御スイッチング素子は、当該単位回路に対応した論理回路が生成した制御信号に応じた状態となる。以上の適用例においては複数の単位回路にてひとつの初期化信号を共用する構成は不要である。
[適用例21]電気光学装置が、論理回路から単位回路に供給される制御信号を、初期化回路から単位回路に供給される初期化信号に対して相対的に遅延させる調整回路を具備していてもよい。本適用例によれば、制御信号が初期化信号に対して相対的に遅延するから、選択期間内における電気光学素子の動作の開始を有効に防止できる。
[適用例22]以上の適用例における調整回路は、例えば、初期化回路が出力する初期化信号の経路上に配置された所定数のバッファと、論理回路が出力する制御信号の経路上に配置された所定数よりも多数のバッファとを含んでもよい。
[適用例23]電気光学装置が、電気光学素子と電気光学素子の動作を許可または禁止する駆動制御スイッチング素子とを各々が含む複数の単位回路と、複数の単位回路の各々を順次に選択する選択回路と、2以上の単位回路ごとに複数の単位回路を区分した複数のグループの各々について駆動制御信号を生成する駆動制御回路とを具備していてもよい。ここで、各単位回路の電気光学素子は、選択回路が当該単位回路を選択したときに供給されるデータ信号に応じて駆動される。そして、複数のグループの各々に属する各単位回路の駆動制御スイッチング素子は、駆動制御回路が当該グループについて出力した駆動制御信号に応じた状態とる。
以上の適用例によれば、ひとつのグループに属する複数の駆動制御スイッチング素子が共通の駆動制御信号によって制御されるから、駆動制御スイッチング素子を制御するための信号が複数の単位回路の各々について個別に生成される従来の構成と比較して駆動制御回路の規模が縮小される。
[適用例24]複数のグループの各々は同数の単位回路を含んでもよい。本適用例によれば、各グループに属する単位回路の個数が区々である構成と比較して、複数の電気光学素子の階調が視覚上において均一化されるという利点がある。
ところで、単位回路にデータ信号が供給される選択期間内にて当該単位回路の電気光学素子が動作し始めるとすれば、電気光学素子を高い精度で所期の階調に制御することが困難となる。また、単位回路に対してデータ信号を適切に書き込むために必要となる時間が増大するという問題もある。
[適用例25]そこで、電気光学装置が、各単位回路に対応した複数の論理回路を具備してもよい。ここで、選択回路は、複数の単位回路の各々に選択信号を出力する。また、複数の論理回路の各々は、単位回路に出力される選択信号と当該単位回路が属するグループの駆動制御信号とに基づいて、選択回路が当該単位回路を選択する期間を含む所定の期間における電気光学素子の動作の禁止を指示する制御信号を生成する。そして、各単位回路の駆動制御スイッチング素子は、当該単位回路に対応した論理回路が生成した制御信号に応じた状態となる。
以上の適用例によれば、選択回路が当該単位回路を選択する期間を含む所定の期間内にて電気光学素子の動作が禁止される。すなわち、各単位回路に対するデータ信号の書込の途中で電気光学素子が動作し始めることを回避できる。したがって、各電気光学素子を高い精度で所期の階調に制御し、各単位回路に対するデータ信号の書込に必要となる時間を短縮することが可能である。
以上のように選択期間と電気光学素子が動作し始める時機との関係に特に着目した電気光学装置は、電気光学素子と電気光学素子の動作を許可または禁止する駆動制御スイッチング素子とを各々が含む複数の単位回路と、各単位回路に対する選択信号の出力によって複数の単位回路の各々を順次に選択する選択回路と、各単位回路の駆動制御スイッチング素子を制御する駆動制御信号を生成する駆動制御回路と、各単位回路に対応した複数の論理回路とを具備している。そして、各単位回路の電気光学素子は、選択回路が当該単位回路を選択したときに供給されるデータ信号に応じて駆動され、複数の論理回路の各々は、単位回路に出力される選択信号と当該単位回路について駆動制御信号が生成した駆動制御信号とに基づいて、選択回路が当該単位回路を選択する期間を含む所定の期間における電気光学素子の動作の禁止を指示する制御信号を生成する。そして、各単位回路の駆動制御スイッチング素子は、当該単位回路に対応した論理回路が生成した制御信号に応じた状態となる。以上の適用例においては複数の単位回路にてひとつの駆動制御信号を共用する構成は不要である。
[適用例26]電気光学装置は、論理回路から単位回路に供給される制御信号を、選択回路から各単位回路に供給される選択信号に対して相対的に遅延させる調整回路を具備してもよい。本適用例によれば、制御信号が選択信号に対して相対的に遅延するから、選択期間内における電気光学素子の動作の開始を有効に防止できる。
[適用例27]以上の適用例における調整回路は、例えば、選択回路が出力する選択信号の経路上に配置された所定数のバッファと、論理回路が出力する制御信号の経路上に配置された所定数よりも多数のバッファとを含む。
[適用例28]上記電気光学装置は各種の電子機器に利用され得る。この電子機器の典型例は、電気光学装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、電気光学装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するための露光装置(露光ヘッド)、液晶装置の背面側に配置されてこれを照明する装置(バックライト)、あるいは、スキャナなどの画像読取装置に搭載されて原稿を照明する装置など各種の照明装置など、様々な用途に電気光学装置を適用することができる。
<A:第1実施形態>
<A−1:電気光学装置の構成>
図1は、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。電気光学装置Dは、画像を表示する機器であり、複数の単位回路(画素回路)Uが配列された素子アレイ部10と、各単位回路Uを駆動するゲート駆動回路30およびデータ線駆動回路40とを具備する。
<A−1:電気光学装置の構成>
図1は、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。電気光学装置Dは、画像を表示する機器であり、複数の単位回路(画素回路)Uが配列された素子アレイ部10と、各単位回路Uを駆動するゲート駆動回路30およびデータ線駆動回路40とを具備する。
素子アレイ部10には、X方向に沿って配列するn個の単位回路Uの集合が、X方向と直交するY方向にm行にわたって並列する(nおよびmの各々は自然数)。すなわち、複数の単位回路Uは、縦m行×横n列のマトリクス状に配列する。各単位回路Uは、Y方向に相隣接する3行を単位としてM個(M=m/3)のグループB[1]〜B[M]に区分される。すなわち、ひとつのグループB[k](kは1≦k≦Mを満たす整数)は縦3行×横n列に配列する単位回路Uの集合である。
図2は、各単位回路Uとゲート駆動回路30との関係を示すブロック図であり、図3は、単位回路Uに供給される各信号の波形を示すタイミングチャートである。図2に示すように、素子アレイ部10には、X方向に延在するm本の選択線12と、Y方向に延在するn本のデータ線22とが形成される(mおよびnの各々は自然数)。単位回路Uは、選択線12とデータ線22との各交差に対応して配置される。また、素子アレイ部10には、m本の選択線12の各々に対をなしてX方向に延在する制御線14〜16と、n本のデータ線22の各々に対をなしてY方向に延在する給電線24とが形成される。各給電線24には、所定の電位(以下「リセット電位」という)VRSが電圧生成回路(図示略)から供給される。尚、給電線24はX方向に延在させてもよい。
ここで、X方向に沿って配列するn個の単位回路Uには、m本の選択線12のいずれかが接続されている。ここで、これらn個の単位回路Uからなる集合は「単位回路群」の一例である。また、「単位回路群」を構成するn個の単位回路Uには、m本の選択線12のいずれかが接続されていることから、「単位回路群」が選択線12ごとに形成されているとも表現され得る。
図2に示すように、ゲート駆動回路30は、選択回路32と補償制御回路34とリセット制御回路36と駆動制御回路38とを含む。なお、図2においてはリセット制御回路36が便宜的に素子アレイ部10の右側に図示されているが、ゲート駆動回路30を構成する各回路と素子アレイ部10との位置関係は任意である。
選択回路32は、各選択線12に対する選択信号GSL[1]〜GSL[m]の出力によって各単位回路Uを行単位で順次に選択する手段である。例えば複数のフリップフロップを多段に接続したシフトレジスタが選択回路32として好適に採用される。図3に示すように、選択回路32は、グループ選択期間T[k]内の選択期間TSL[i]〜TSL[i+2]において、グループB[k]に属する第i行〜第(i+2)行の各々を順番に選択する。例えば、第i行目の選択線12に出力される選択信号GSL[i]は、グループ選択期間T[k]に含まれる選択期間TSL[i]にてローレベル(当該行の選択を指示するレベル)に遷移する。図3に示すように、グループ選択期間T[k]とその直前のグループ選択期間T[k-1]との間には初期化期間TINT[k]が設定される。初期化期間TINT[k]は、ひとつの選択期間TSL[i](水平走査期間)と同等の時間長であり、リセット期間TRS[k]とこれに続く補償期間TCP[k]とに区分される。グループB[k]に対応する選択信号GSL[i]〜GSL[i+2]は、選択期間TSL[i]〜TSL[i+2]の各々に加えて、初期化期間TINT[k]のリセット期間TRS[k]にて同時にローレベルに遷移する。選択信号GSL[i]は、リセット期間TRS[k]と選択期間TSL[i]とを除いた期間にてハイレベルを維持する。
図2の補償制御回路34は、グループB[1]〜B[M]の総数に相当するM系統の補償制御信号GCP[1]〜GCP[M]を生成して各制御線14に出力する手段である。グループB[k]に属する3n個の単位回路Uの各々には、当該グループB[k]に対応した3本の制御線14を介して共通の補償制御信号GCP[k]が供給される。図3に示すように、補償制御信号GCP[k]は、初期化期間TINT[k]にてローレベル(アクティブレベル)に遷移するとともにそれ以外の期間にてハイレベルを維持する。
図2のリセット制御回路36は、M系統のリセット制御信号GRS[1]〜GRS[M]を生成して各制御線15に出力する手段である。グループB[k]に属する3n個の単位回路Uの各々には、当該グループB[k]に対応した3本の制御線15を介して共通のリセット制御信号GRS[k]が供給される。図3に示すように、リセット制御信号GRS[k]は、リセット期間TRS[k]にてローレベルに遷移するとともにそれ以外の期間にてハイレベルを維持する。図2に示すように、補償制御回路34およびリセット制御回路36は、例えば複数のフリップフロップを多段に接続したシフトレジスタによって構成される。
図2の駆動制御回路38は、M系統の駆動制御信号GCT[1]〜GCT[M]を生成して各制御線16に出力する。グループB[k]に属する3n個の単位回路Uの各々には、当該グループB[k]に対応した3本の制御線16を介して共通の駆動制御信号GCT[k]が供給される。図3に示すように、駆動制御信号GCT[k]は、駆動期間TON[k]にてローレベルを維持するとともに非駆動期間TOFF[k]にてハイレベルを維持する。駆動期間TON[k]および非駆動期間TOFF[k]の時間長の比率(デューティ)は外部からの指示に応じて可変に制御される。ただし、非駆動期間TOFF[k]は、補償制御信号GCP[k]がローレベルとなる初期化期間TINT[k]を少なくとも包含するように設定される。駆動期間TON[k]と非駆動期間TOFF[k]との比率に応じて素子アレイ部10の全体的な光量(明度)が制御される。
図2のデータ線駆動回路40は、各列の単位回路Uに階調を指定するデータ信号S[1]〜S[n]を生成して各データ線22に出力する手段である。選択信号GSL[i]がローレベルとなる選択期間TSL[i]にて第j列目のデータ線22に供給されるデータ信号S[j]は、第i行に属する第j列目の単位回路U(電気光学素子E)に指定された階調に応じた電位VDATAとなる。
図4は、各単位回路Uの具体的な構成を示す回路図である。なお、同図においては、グループB[k]に属する第i行のうち第j列目に位置するひとつの単位回路Uのみが代表的に図示されているが、他の単位回路Uの構成も同様である。
図4に示すように、単位回路Uは電気光学素子Eを含む。本実施形態の電気光学素子Eは、相互に対向する陽極と陰極との間に有機EL(Electroluminescence)材料の発光層が介在する有機発光ダイオード素子である。電気光学素子Eは、電源線(高位側の電源電位VEL)と接地線(接地電位Gnd)とを連結する経路上に配置され、当該経路に流れる電流(以下「駆動電流」という)IDRの電流量に応じた光量(光度)で発光する。
駆動電流IDRの経路上(電源線と電気光学素子Eとの間)にはpチャネル型の駆動トランジスタQDRが配置される。駆動トランジスタQDRのソースは電源線に接続される。駆動トランジスタQDRは、駆動電流IDRの電流量を、当該駆動トランジスタQDRのゲートの電位(以下では単に「ゲート電位」という)VGに応じて制御する。すなわち、駆動トランジスタQDRは、電気光学素子Eをゲート電位VGに応じた光量に駆動する手段として機能する。駆動トランジスタQDRのゲートとソース(電源線)との間には容量素子C1が介在する。
図4に示すように、単位回路Uは、電極E1と電極E2とから構成される容量素子C2を含む。電極E1は駆動トランジスタQDRのゲートに接続される。電極E2とデータ線22との間には両者の電気的な接続(導通/非導通)を制御するpチャネル型のトランジスタQSW1が介在する。第i行に属するn個の単位回路Uの各々におけるトランジスタQSW1のゲートは第i行の選択線12に対して共通に接続される。
図4におけるpチャネル型のトランジスタQSW2は、駆動トランジスタQDRのゲートとドレインとの間に介在して両者の電気的な接続を制御するスイッチング素子である。グループB[k]に属する3n個の単位回路Uの各々におけるトランジスタQSW2のゲートには制御線14を介して共通の補償制御信号GCP[k]が供給される。トランジスタQSW2が導通状態(オン状態)に変化すると、駆動トランジスタQDRのゲートとドレインとが電気的に接続される。この状態を駆動トランジスタがダイオード接続された状態と称す。
駆動トランジスタQDRのドレインと給電線24との間には両者の電気的な接続を制御するトランジスタQSW3が介在する。グループB[k]に属する3n個の単位回路Uの各々におけるトランジスタQSW3のゲートには制御線15を介して共通のリセット制御信号GRS[k]が供給される。
駆動トランジスタQDRのドレインと電気光学素子Eの陽極との間(すなわち駆動トランジスタQDRから電気光学素子Eに供給される駆動電流IDRの経路上)にはpチャネル型の駆動制御トランジスタQCTが介在する。駆動制御トランジスタQCTが導通状態に変化すると、駆動電流IDRが駆動トランジスタQDRから駆動制御トランジスタQCTを経由して電気光学素子Eに供給される。したがって、電気光学素子Eは発光する。これに対し、駆動制御トランジスタQCTが非導通状態(オフ状態)に変化すると、駆動電流IDRの経路が遮断されて電気光学素子Eは消灯する。すなわち、駆動制御トランジスタQCTは、駆動トランジスタQDRによる電気光学素子Eの駆動を許可または禁止する手段として機能する。グループB[k]に属する3n個の単位回路Uの各々における駆動制御トランジスタQCTのゲートには、制御線16を介して共通の駆動制御信号GCT[k]が供給される。
<A−2:電気光学装置Dの動作>
次に、グループB[k]に属する第i行〜第(i+2)行に着目して各単位回路Uの動作を説明する。まず、図3に示すように、初期化期間TINT[k]内のリセット期間TRS[k]においては、補償制御信号GCP[k]およびリセット制御信号GRS[k]の双方がローレベルに変化する。したがって、トランジスタQSW2が導通状態となって駆動トランジスタQDRがダイオード接続されるとともに、トランジスタQSW3が導通状態となって駆動トランジスタQDRのドレインが給電線24に接続される。これによって駆動トランジスタQDRのゲートが給電線24に電気的に接続されるから、グループB[k]の各単位回路Uのゲート電位VG(電極E1の電位)は給電線24のリセット電位VRSに初期化される。また、リセット期間TRS[k]においてはデータ信号S[j]が基準電位VREFに設定される。さらに、選択信号GSL[i]〜GSL[i+2]がローレベルに遷移することでグループB[k]の各単位回路UのトランジスタQSW1はオン状態に変化するから、容量素子C2の電極E2は基準電位VREFに初期化される。
次に、グループB[k]に属する第i行〜第(i+2)行に着目して各単位回路Uの動作を説明する。まず、図3に示すように、初期化期間TINT[k]内のリセット期間TRS[k]においては、補償制御信号GCP[k]およびリセット制御信号GRS[k]の双方がローレベルに変化する。したがって、トランジスタQSW2が導通状態となって駆動トランジスタQDRがダイオード接続されるとともに、トランジスタQSW3が導通状態となって駆動トランジスタQDRのドレインが給電線24に接続される。これによって駆動トランジスタQDRのゲートが給電線24に電気的に接続されるから、グループB[k]の各単位回路Uのゲート電位VG(電極E1の電位)は給電線24のリセット電位VRSに初期化される。また、リセット期間TRS[k]においてはデータ信号S[j]が基準電位VREFに設定される。さらに、選択信号GSL[i]〜GSL[i+2]がローレベルに遷移することでグループB[k]の各単位回路UのトランジスタQSW1はオン状態に変化するから、容量素子C2の電極E2は基準電位VREFに初期化される。
補償期間TCP[k]が開始すると、リセット制御信号GRS[k]がハイレベルに遷移することでグループB[k]の各トランジスタQSW3は非導通状態に変化する。一方、補償制御信号GCP[k]は補償期間TCP[k]においても引き続きローレベルを維持するから、グループB[k]の各トランジスタQSW2は導通状態を維持する。したがって、グループB[k]の各単位回路Uにおける駆動トランジスタQDRのゲート電位VGは、電源線に供給される電源電位VELと当該駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthとの差分値(VG=VEL−Vth)に収束していく。
ところで、ゲート電位VGはノイズなどの外乱によって偶発的に変動する可能性がある。補償期間TCP[k]の開始の直前にてゲート電位VGが「VEL−Vth」よりも高い電位に変動していると、補償期間TCP[k]内にてゲート電位VGが「VEL−Vth」に収束せず、単位回路Uを適正に動作させることができない。これに対し、本実施形態によれば、補償期間TCP[k]の開始前のリセット期間TRS[k]においてゲート電位VGが強制的にリセット電位VRSに設定されるから、補償期間TCP[k]にてゲート電位VGを確実に収束させることが可能となる。以上の説明から理解されるように、リセット電位VRSは、「VEL−Vth」よりも低い電位に設定される。
初期化期間TINT[k]が経過すると補償制御信号GCP[k]がハイレベルに遷移する。したがって、グループB[k]の各トランジスタQSW2が非導通状態となって駆動トランジスタQDRのダイオード接続が解除される。そして、グループ選択期間T[k]を構成する選択期間TSL[i]〜TSL[i+2]においては、グループB[k]に属する各単位回路UのトランジスタQSW1が行単位で順番にオン状態となる。選択期間TSL[i]においては、各データ線22に供給されるデータ信号S[j]が電位VDATAに低下する。
駆動トランジスタQDRのゲートのインピーダンスは充分に高いから、電極E2の電位が、リセット期間TRS[k]にて設定された基準電位VREFから電位VDATAまで変化量ΔV(ΔV=VREF−VDATA)だけ変動すると、電極E1の電位は、容量素子C2における容量カップリングによって、初期化期間TINT[k]にて設定された電位VG(=VEL−Vth)から変動する。このときの電極E1の電位の変化量は、容量素子C2とその近傍の容量との容量比に応じて定まる。例えば、容量素子C2の容量値を「cA」とし、容量素子C1や駆動トランジスタQDRのゲート容量など駆動トランジスタQDRのゲートに付随する容量の合計値を「cB」とすると、電極E1の電位の変化量は「ΔV・cA/(cA+cB)」と表現される。したがって、駆動トランジスタQDRのゲート電位VGは、選択期間TSL[i]にて以下の式(1)のレベルに設定される。すなわち、
VG=VEL−Vth−k・ΔV …(1)
ただし、k=cA/(cA+cB)
以上のように、選択期間TSL[i]においては第i行のn個の単位回路Uに対してデータ信号S[1]〜S[n]の各々が書き込まれる。
VG=VEL−Vth−k・ΔV …(1)
ただし、k=cA/(cA+cB)
以上のように、選択期間TSL[i]においては第i行のn個の単位回路Uに対してデータ信号S[1]〜S[n]の各々が書き込まれる。
一方、初期化期間TINT[k]の経過後に駆動期間TON[k]が開始すると、駆動制御信号GCT[k]がローレベルに遷移するから、第i行〜第(i+2)行の3n個の単位回路Uの各々における駆動制御トランジスタQCTが同時にオン状態に変化する。したがって、グループB[k]の各単位回路Uにおいては、駆動トランジスタQDRのゲート電位VGに応じた駆動電流IDRが、電源線から駆動トランジスタQDRと駆動制御トランジスタQCTとを経由して電気光学素子Eに供給される。したがって、電気光学素子Eは、データ信号S[j]の電位VDATAに応じた光量で発光する。
いま、駆動トランジスタQDRが飽和領域で動作する場合を想定すると、駆動期間TON[k]にて電気光学素子Eに供給される駆動電流IDRは以下の式(2)によって表現される。ただし、式(2)における「β」は駆動トランジスタQDRの利得係数であり、「VGS」は駆動トランジスタQDRのゲート−ソース間の電圧である。
IDR=(β/2)(VGS−Vth)2 …(2)
=(β/2)(VEL−VG−Vth)2
式(1)の代入によって式(2)は以下のように変形される。
IDR=(β/2)(k・ΔV)2
すなわち、駆動電流IDRは駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthに依存しない。したがって、本実施形態によれば、各駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthのバラツキ(設計値からの相違や他の単位回路Uの駆動トランジスタQDRとの相違)に起因した電気光学素子Eの光量の誤差(階調のムラ)を抑制することができる。
IDR=(β/2)(VGS−Vth)2 …(2)
=(β/2)(VEL−VG−Vth)2
式(1)の代入によって式(2)は以下のように変形される。
IDR=(β/2)(k・ΔV)2
すなわち、駆動電流IDRは駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthに依存しない。したがって、本実施形態によれば、各駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthのバラツキ(設計値からの相違や他の単位回路Uの駆動トランジスタQDRとの相違)に起因した電気光学素子Eの光量の誤差(階調のムラ)を抑制することができる。
以上に説明したように、本実施形態においては、ひとつのグループB[k]に属する複数行のトランジスタQSW2が共通の補償制御信号GCP[k]によって制御される。したがって、トランジスタQSW2を制御するための信号がm行の各々について個別に生成される従来の構成と比較して、補償制御回路34の規模が縮小される。回路の規模の縮小によって補償制御回路34における消費電力が低減されるという利点もある。
クロック信号に同期してスタートパルスを順次に転送するシフトレジスタが補償制御回路34として採用された構成においては、フリップフロップの段数を削減することで、クロック信号を伝送するための配線に付随する容量(寄生容量)が低減される。したがって、寄生容量に起因したクロック信号の波形の歪みが抑制され、これによって補償制御回路34の誤動作を防止できるという利点もある。
また、回路の配置のために素子アレイ部10の周囲に確保すべき領域(いわゆる額縁領域)の面積を、補償制御回路34の規模の縮小によって削減(狭額縁化)することが可能である。さらに、補償制御回路34を構成する素子(例えばトランジスタ)の素数が削減されるから、補償制御回路34の歩留まりが改善されるという利点もある。なお、各電気光学素子Eとともに基板の表面に形成された能動素子(例えば半導体層が低温ポリシリコンで形成された薄膜トランジスタ)によって補償制御回路34が構成される場合には、補償制御回路34がICチップの形態で実装される場合と比較して回路の歩留まりの低下が顕著となり易い。したがって、補償制御回路34の歩留まりを改善し得る本実施形態は、各種の素子が基板の表面に直接的に形成された電気光学装置Dに特に好適である。
本実施形態においては、ひとつのグループB[k]に属する複数行のトランジスタQSW3が共通のリセット制御信号GRS[k]によって制御される。したがって、トランジスタQSW3を制御するための信号がm行の各々について個別に生成される従来の構成と比較してリセット制御回路36の規模が縮小される。さらに、ひとつのグループB[k]に属する駆動制御トランジスタQCTが共通の駆動制御信号GCT[k]によって制御されるから、駆動制御回路38の規模が縮小される。したがって、リセット制御回路36や駆動制御回路38についても、補償制御回路34について上述した総ての効果が奏される。
なお、初期化期間TINT[k]内に駆動制御トランジスタQCTが導通状態に遷移すると、ゲート電位VGは電気光学素子Eの電気的な特性に応じた電位に変化するから、補償期間TCP[k]の終点においてゲート電位VGが「VEL−Vth」に設定されない。したがって、駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthのバラツキを有効に補償することができない。本実施形態によれば、初期化期間TINT[k]にて駆動制御トランジスタQCTがオフ状態となるように駆動制御信号GCT[k]が生成されるから、補償期間TCP[k]においてゲート電位VGを「VEL−Vth」に収束させることで駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthのバラツキを有効に補償できるという利点がある。
<A−3:第1実施形態の変形例>
以上に例示した形態は例えば以下のように変形される。
以上に例示した形態は例えば以下のように変形される。
(1)変形例1
初期化期間TINT[k]にて選択回路32による選択やデータ信号S[j]の書込が実行されない構成を以上に例示したが(図3)、初期化期間TINT[k]にてグループB[k]以外に属する各単位回路Uについてデータ信号S[j]の書込が実行される構成としてもよい。例えば、図5に示すように、グループB[k-1]に属する第(i-1)行(すなわちグループB[k-1]の最後の選択行)の選択とデータ信号S[j]の書込とが、初期化期間TINT[k]内に実行される構成としてもよい。なお、初期化期間TINT[k]内のリセット期間TRS[k]においてはデータ信号S[j]が基準電位VREFに設定されるから、第(i-1)行の単位回路Uに対するデータ信号S[j]の書込ができない。したがって、図5に示すように、選択信号GSL[i-1]は、初期化期間TINT[k]のうちリセット期間TRS[k]以外の期間にてローレベル(選択)となる。その他の選択信号についても同様である。例えばひとつのグループB[k]に対応する選択信号GSL[i]は、初期化期間TINT[k]におけるリセット期間TRS[k]と、選択期間TEL[i]のうち始点からリセット期間TRS[k]に相当する時間長が経過するまでの期間を除外した期間とにおいてローレベル(選択)となる。
初期化期間TINT[k]にて選択回路32による選択やデータ信号S[j]の書込が実行されない構成を以上に例示したが(図3)、初期化期間TINT[k]にてグループB[k]以外に属する各単位回路Uについてデータ信号S[j]の書込が実行される構成としてもよい。例えば、図5に示すように、グループB[k-1]に属する第(i-1)行(すなわちグループB[k-1]の最後の選択行)の選択とデータ信号S[j]の書込とが、初期化期間TINT[k]内に実行される構成としてもよい。なお、初期化期間TINT[k]内のリセット期間TRS[k]においてはデータ信号S[j]が基準電位VREFに設定されるから、第(i-1)行の単位回路Uに対するデータ信号S[j]の書込ができない。したがって、図5に示すように、選択信号GSL[i-1]は、初期化期間TINT[k]のうちリセット期間TRS[k]以外の期間にてローレベル(選択)となる。その他の選択信号についても同様である。例えばひとつのグループB[k]に対応する選択信号GSL[i]は、初期化期間TINT[k]におけるリセット期間TRS[k]と、選択期間TEL[i]のうち始点からリセット期間TRS[k]に相当する時間長が経過するまでの期間を除外した期間とにおいてローレベル(選択)となる。
第1実施形態の構成においては初期化期間TINT[k]において全行が非選択とされる。したがって、選択回路32は、グループB[k]に対応する3系統の選択信号GSL[i]〜GSL[i+2]を出力する3個のフリップフロップと、初期化期間TINT[k]の分だけパルスを遅延させるひとつのフリップフロップとを、グループB[1]〜B[M]の各々について具備する必要がある。すなわち、第1実施形態の選択回路32においては4M個のフリップフロップが必要である。これに対し、図5の構成によれば、初期化期間TINT[k]において全行を非選択とする必要がないから、選択回路32はm個(3M個)のフリップフロップを備えていれば足りる。すなわち、本実施形態によれば、第1実施形態と比較して選択回路32の規模が縮小されるという利点がある。
(2)変形例2
以上の形態においては、初期化期間TINT[k]が選択期間TSL[i]と同じ時間長に設定された構成を例示した。しかし、初期化期間TINT[k]の時間が不足すると、ゲート電位VGが充分に「VEL−Vth」に収束する前に補償期間TCP[k]の終点が到来する可能性がある。そこで、図6に示すように、初期化期間TINT[k]が複数の選択期間TSL[i]に相当する時間長となるように補償制御信号GCP[k]を設定してもよい。図6の構成においては、図5の構成と同様に、初期化期間TINT[k]にてグループB[k-1]に属する各行(第(i-2)行および第(i-1)行)の選択とデータ信号S[j]の書込とが実行される。また、駆動制御信号GCT[k]で規定される非駆動期間TOFF[k]の時間長は、初期化期間TINT[k]を包含するように、複数の選択期間TSL[i]に相当する時間長に設定される。以上の構成によれば、ゲート電位VGを充分に収束させ得る時間長を補償期間TCP[k]として確保できる。
以上の形態においては、初期化期間TINT[k]が選択期間TSL[i]と同じ時間長に設定された構成を例示した。しかし、初期化期間TINT[k]の時間が不足すると、ゲート電位VGが充分に「VEL−Vth」に収束する前に補償期間TCP[k]の終点が到来する可能性がある。そこで、図6に示すように、初期化期間TINT[k]が複数の選択期間TSL[i]に相当する時間長となるように補償制御信号GCP[k]を設定してもよい。図6の構成においては、図5の構成と同様に、初期化期間TINT[k]にてグループB[k-1]に属する各行(第(i-2)行および第(i-1)行)の選択とデータ信号S[j]の書込とが実行される。また、駆動制御信号GCT[k]で規定される非駆動期間TOFF[k]の時間長は、初期化期間TINT[k]を包含するように、複数の選択期間TSL[i]に相当する時間長に設定される。以上の構成によれば、ゲート電位VGを充分に収束させ得る時間長を補償期間TCP[k]として確保できる。
(3)変形例3
以上の形態において、制御線14、15、16のそれぞれを介して、グループB[k]毎に補償制御信号GCP[k]、リセット制御信号GRS[k]、駆動制御信号GCT[k]が単位回路Uへ供給されていた。しかし、補償制御信号GCP[k]のみをグループB[k]毎に制御線14を介して供給してもよいし、リセット制御信号GRS[k]のみをグループB[k]毎に制御線15を介して供給してもよい。また、第4実施形態で説明するように、駆動制御信号GCT[k]のみをグループB[k]毎に制御線16を介して供給してもよい。したがって、制御線14、15、16のいずれか1つがグループB[k]毎に共通に接続された構成であってもよい。いずれかの制御信号をグループB[k]毎に供給すれば、この制御信号を供給する駆動回路を簡略化でき、回路規模を縮小できる効果を奏する。
以上の形態において、制御線14、15、16のそれぞれを介して、グループB[k]毎に補償制御信号GCP[k]、リセット制御信号GRS[k]、駆動制御信号GCT[k]が単位回路Uへ供給されていた。しかし、補償制御信号GCP[k]のみをグループB[k]毎に制御線14を介して供給してもよいし、リセット制御信号GRS[k]のみをグループB[k]毎に制御線15を介して供給してもよい。また、第4実施形態で説明するように、駆動制御信号GCT[k]のみをグループB[k]毎に制御線16を介して供給してもよい。したがって、制御線14、15、16のいずれか1つがグループB[k]毎に共通に接続された構成であってもよい。いずれかの制御信号をグループB[k]毎に供給すれば、この制御信号を供給する駆動回路を簡略化でき、回路規模を縮小できる効果を奏する。
<B:第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。なお、本実施形態のうち作用や機能が第1実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
次に、第2実施形態について説明する。なお、本実施形態のうち作用や機能が第1実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図7は、本実施形態における各単位回路Uとゲート駆動回路30との関係を示すブロック図であり、図8は、単位回路Uに供給される各信号の波形を示すタイミングチャートである。図7においてはひとつのグループB[k]のみが代表的に図示されている。
図7および図8に示すように、本実施形態の駆動制御回路38は、素子アレイ部10を構成するm行の各々について駆動制御信号GCT[1]〜GCT[m]を生成する。駆動制御信号GCT[i]は、行単位で個別に始点が設定される非選択期間TOFF[i]にてローレベルに遷移するとともにそれ以外の期間にてハイレベルを維持する信号である。駆動制御信号GCT[i]は、第i行目の制御線16を介して第i行のn個の単位回路Uの各々における駆動制御トランジスタQCTのゲートに供給される。
図7に示すように、ゲート駆動回路30の後段には、各々が別個の行に対応するm個のNAND回路50が設置される。グループB[k]に属する第i行に対応したNAND回路50は、補償制御回路34が生成した補償制御信号GCP[k]と駆動制御回路38が生成した駆動制御信号GCT[i]との否定論理積に相当する制御信号G[k,i]を生成および出力する論理回路である。第i行に属する各単位回路Uの駆動制御トランジスタQCTのゲートは、第i段目のNAND回路50の出力端に対して共通に接続される。したがって、図4の単位回路において、駆動制御トランジスタQCTのゲートには駆動制御信号GCT[k]ではなく、制御信号G[k,i]が供給されることになる。この制御信号G[k,i]は「論理信号」の一例である。
図8に示すように、補償制御信号GCP[k]と駆動制御信号GCT[i]との否定論理積である制御信号G[k,i]は、駆動制御信号GCT[i]が規定する非駆動期間TOFF[i]にてハイレベルを維持するほか、駆動制御信号GCT[i]のレベルに拘わらず、補償制御信号GCP[k]がローレベルとなる初期化期間TINT[k]にてハイレベルとなる。制御信号G[k,i]がハイレベルである期間においては駆動制御トランジスタQCTが非導通状態を維持するから、非駆動期間TOFF[i]および初期化期間TINT[k]の双方において電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給(発光)が停止する。
以上のように、本実施形態によれば、駆動制御信号GCT[i]の非駆動期間TOFF[i]を補償制御信号GCP[k]と無関係に設定した場合であっても、初期化期間TINT[k](特に補償期間TCP[k])において駆動制御トランジスタQCTは確実に非導通状態となる。すなわち、非駆動期間TOFF[i]が初期化期間TINT[k]を包含するように駆動制御信号GCT[i]と補償制御信号GCP[k]とを相互に連関させる仕組みが不要となるから、本実施形態によればゲート駆動回路30の規模が第1実施形態よりも縮小される。例えばいま、クロック信号に同期してスタートパルスを順次に転送および出力するシフトレジスタが補償制御回路34や駆動制御回路38として採用された構成を想定する。本実施形態によれば、補償制御回路34および駆動制御回路38の双方にスタートパルスを同じタイミングにて供給する構成が不要となる。また、補償制御回路34の動作を規定するクロック信号と駆動制御回路38の動作を規定するクロック信号とで周期や位相が相違していてもよい。
<C:第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。なお、本実施形態のうち作用や機能が第1実施形態や第2実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
次に、第3実施形態について説明する。なお、本実施形態のうち作用や機能が第1実施形態や第2実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図9は、本実施形態における各単位回路Uとゲート駆動回路30との関係を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の電気光学装置Dは、第2実施形態の要素に加えて、各々が別個の行に対応するm個の調整回路60を含む。第i段目の調整回路60は、第i段目のNAND回路50から出力された制御信号G[k,i]、すわなち論理信号を補償制御信号GCP[k]に対して相対的に遅延させるための手段である。本実施形態の調整回路60は、補償制御信号GCP[k]の経路上に配置された2個のバッファ62と、制御信号G[k,i]の経路上に配置された4個のバッファ62とを含む。調整回路60を構成する各バッファ62は、所定の時間長だけ信号を遅延させる遅延素子として機能する。
図10は、本実施形態における補償制御信号GCP[k]および制御信号G[k,i]の波形を示すタイミングチャートである。図9に示したように、単位回路Uに到達するまでに制御信号G[k,i]が経由するバッファ62の総数(4個)は、補償制御回路34から出力された補償制御信号GCP[k]が経由するバッファ62の総数(2個)よりも多い。したがって、図10に拡大して示すように、制御信号G[k,i]は、補償制御信号GCP[k]と比較して時間長Δtだけ遅延する。
補償制御信号GCP[k]や制御信号G[k,i]の波形の歪みなど様々な事情に起因して補償期間TCP[k]と駆動期間TON[i]とが重複すると(すなわちトランジスタQSW2と駆動制御トランジスタQCTとが同時に導通すると)、選択期間TSL[i]の始点にてゲート電位VGが「VEL−Vth」とならないから、各駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthが高精度に補償されないという問題が生じ得る。本実施形態においては制御信号G[k,i]が補償制御信号GCP[k]に対して相対的に遅延するから、初期化期間TINT[k]が完全に経過してから駆動期間TON[i]を開始させることができる。したがって、各駆動トランジスタQDRの閾値電圧Vthを高精度に補償することが可能である。
<D:第1乃至第3実施形態の変形例>
以上の各形態には様々な変形が加えられる。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。
以上の各形態には様々な変形が加えられる。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。
(1)変形例1
以上の各形態においては、図3に示したように、第i行が選択される選択期間TSL[i]の始点から当該行の初期化期間TINT[k]の始点までにわたって駆動期間TON[k]が連続する構成を例示したが、駆動期間TON[k]は適宜に短縮される。また、駆動期間TON[k]を、相互に間隔をあけて前後する複数の期間に分割した構成(すなわち駆動制御トランジスタQCTが間欠的に導通状態となる構成)も採用される。以上の構成においては電気光学素子Eの点灯および消灯の切り替わりの周期が短縮されるから、観察者によって知覚される画像のチラツキが抑制される。
以上の各形態においては、図3に示したように、第i行が選択される選択期間TSL[i]の始点から当該行の初期化期間TINT[k]の始点までにわたって駆動期間TON[k]が連続する構成を例示したが、駆動期間TON[k]は適宜に短縮される。また、駆動期間TON[k]を、相互に間隔をあけて前後する複数の期間に分割した構成(すなわち駆動制御トランジスタQCTが間欠的に導通状態となる構成)も採用される。以上の構成においては電気光学素子Eの点灯および消灯の切り替わりの周期が短縮されるから、観察者によって知覚される画像のチラツキが抑制される。
(2)変形例2
素子アレイ部10を複数のグループB[1]〜B[M]に区分するときに単位となる行数は任意に変更される。例えば、単位回路Uの2行や4行以上を単位として素子アレイ部10を複数のグループB[1]〜B[M]に区分してもよい。ただし、各グループB[k]に属する行数が多い場合には、補償制御信号GCP[k]やリセット制御信号GRS[k]の波高値を充分に確保する必要がある。したがって、補償制御信号GCP[k]やリセット制御信号GRS[k]のレベルが変動する瞬間に発生するノイズが顕著となって電気光学装置Dの動作に影響を与えるという問題がある。したがって、ひとつのグループB[k]に属する行数は、素子アレイ部10の総行数の25%以下(m/4行以下)であることが望ましい。
素子アレイ部10を複数のグループB[1]〜B[M]に区分するときに単位となる行数は任意に変更される。例えば、単位回路Uの2行や4行以上を単位として素子アレイ部10を複数のグループB[1]〜B[M]に区分してもよい。ただし、各グループB[k]に属する行数が多い場合には、補償制御信号GCP[k]やリセット制御信号GRS[k]の波高値を充分に確保する必要がある。したがって、補償制御信号GCP[k]やリセット制御信号GRS[k]のレベルが変動する瞬間に発生するノイズが顕著となって電気光学装置Dの動作に影響を与えるという問題がある。したがって、ひとつのグループB[k]に属する行数は、素子アレイ部10の総行数の25%以下(m/4行以下)であることが望ましい。
(3)変形例3
第2実施形態においては、トランジスタQSW2が導通する期間にて電気光学素子Eの動作が禁止される構成を例示したが、トランジスタQSW3が導通状態となる期間にて電気光学素子Eの動作を禁止してもよい。例えば、リセット制御信号GRS[k]と駆動制御信号GCT[i]との否定論理積を、第i段目のNAND回路50が制御信号G[k,i]として出力する構成も採用される。この構成における制御信号G[k,i]は、トランジスタQSW3が導通するリセット期間TRS[k]における電気光学素子Eの動作を禁止する。さらに、第3実施形態の調整回路60を配置してもよい。第i段目の調整回路60は、駆動制御信号GCT[i]をリセット制御信号GRS[k]に対して相対的に遅延させる。
第2実施形態においては、トランジスタQSW2が導通する期間にて電気光学素子Eの動作が禁止される構成を例示したが、トランジスタQSW3が導通状態となる期間にて電気光学素子Eの動作を禁止してもよい。例えば、リセット制御信号GRS[k]と駆動制御信号GCT[i]との否定論理積を、第i段目のNAND回路50が制御信号G[k,i]として出力する構成も採用される。この構成における制御信号G[k,i]は、トランジスタQSW3が導通するリセット期間TRS[k]における電気光学素子Eの動作を禁止する。さらに、第3実施形態の調整回路60を配置してもよい。第i段目の調整回路60は、駆動制御信号GCT[i]をリセット制御信号GRS[k]に対して相対的に遅延させる。
(4)変形例4
有機発光ダイオード素子は電気光学素子の例示に過ぎない。電気光学素子について、自身が発光する自発光型と外光の透過率を変化させる非発光型(例えば液晶素子)との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型と電圧の印加によって駆動される電圧駆動型との区別は不問である。例えば、無機EL素子、フィールド・エミッション(FE)素子、表面導電型電子放出(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、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロクロミック素子など様々な電気光学素子を利用することができる。
有機発光ダイオード素子は電気光学素子の例示に過ぎない。電気光学素子について、自身が発光する自発光型と外光の透過率を変化させる非発光型(例えば液晶素子)との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型と電圧の印加によって駆動される電圧駆動型との区別は不問である。例えば、無機EL素子、フィールド・エミッション(FE)素子、表面導電型電子放出(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、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロクロミック素子など様々な電気光学素子を利用することができる。
(5)変形例5
以上の各形態においては駆動トランジスタQDRと電気光学素子Eとの間に駆動制御トランジスタQCTが介在する構成を例示したが、駆動制御トランジスタQCTが設置される位置は適宜に変更される。例えば、図20に示すように、駆動トランジスタQDRのゲートと電源線(あるいは駆動トランジスタQDRのソース)との間に駆動制御トランジスタQCTを介在させた構成が採用される。駆動制御トランジスタQCTがオフ状態を維持する期間(駆動期間TON[k])においては、駆動トランジスタQDRのゲートの電位に応じた駆動電流IDRが電気光学素子Eに供給される。これに対し、駆動制御トランジスタQCTがオン状態を維持する期間(非駆動期間TOFF[k])においては、駆動トランジスタQDRがオフ状態となる(ゲート−ソース間の電圧がゼロとなる)から、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給は停止する。すなわち、駆動制御トランジスタQCTの状態に応じて(すなわち駆動制御信号GCT[k]に応じて)、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給の有無が変化する。
以上の各形態においては駆動トランジスタQDRと電気光学素子Eとの間に駆動制御トランジスタQCTが介在する構成を例示したが、駆動制御トランジスタQCTが設置される位置は適宜に変更される。例えば、図20に示すように、駆動トランジスタQDRのゲートと電源線(あるいは駆動トランジスタQDRのソース)との間に駆動制御トランジスタQCTを介在させた構成が採用される。駆動制御トランジスタQCTがオフ状態を維持する期間(駆動期間TON[k])においては、駆動トランジスタQDRのゲートの電位に応じた駆動電流IDRが電気光学素子Eに供給される。これに対し、駆動制御トランジスタQCTがオン状態を維持する期間(非駆動期間TOFF[k])においては、駆動トランジスタQDRがオフ状態となる(ゲート−ソース間の電圧がゼロとなる)から、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給は停止する。すなわち、駆動制御トランジスタQCTの状態に応じて(すなわち駆動制御信号GCT[k]に応じて)、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給の有無が変化する。
また、図21に示すように、駆動制御トランジスタQCTが電気光学素子Eと並列に設置された構成(駆動トランジスタQDRのドレインと接地線との間に駆動制御トランジスタQCTが介在する構成)も採用される。駆動制御トランジスタQCTがオフ状態を維持する期間(駆動期間TON[k])においては、駆動トランジスタQDRのゲートの電位に応じた駆動電流IDRが電気光学素子Eに供給される。これに対し、駆動制御トランジスタQCTがオン状態を維持する期間(非駆動期間TOFF[k])においては、駆動電流IDRが駆動制御トランジスタQCTを経由して接地線に流れ込むから、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給は停止(または減少)する。すなわち、図21の構成においても、駆動制御トランジスタQCTの状態に応じて電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給が制御される。
以上に例示したように、ひとつの態様における駆動制御トランジスタQCTは、電気光学素子Eの動作(典型的には駆動電流IDRの供給による発光)を許可または禁止するスイッチング素子であれば足り、その具体的な構成や他の要素(例えば電気光学素子Eや駆動トランジスタQDR)との関係は任意である。
<E:第4実施形態>
図11は、第4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。電気光学装置Dは、画像を表示する表示装置であり、複数の単位回路(画素回路)Uが配列された素子アレイ部10と、各単位回路Uを駆動するゲート駆動回路30およびデータ線駆動回路40とを具備する。
図11は、第4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。電気光学装置Dは、画像を表示する表示装置であり、複数の単位回路(画素回路)Uが配列された素子アレイ部10と、各単位回路Uを駆動するゲート駆動回路30およびデータ線駆動回路40とを具備する。
素子アレイ部10には、X方向に沿って配列するn個の単位回路Uの集合が、X方向と直交するY方向に沿ってm行にわたって並列する(nおよびmの各々は自然数)。すなわち、複数の単位回路Uは、縦m行×横n列のマトリクス状に配列する。各単位回路Uは、Y方向に相隣接する3行を単位としてM個(M=m/3)のグループB[1]〜B[M]に区分される。すなわち、ひとつのグループB[k](kは1≦k≦Mを満たす整数)は縦3行×横n列に配列する単位回路Uの集合である。
図12は、各単位回路Uの具体的な構成とゲート駆動回路30との関係とを示すブロック図である。同図においては、第(i-1)行から第(i+1)行までの各単位回路Uを含むグループB[k]のうち第j列(jは1≦j≦nを満たす整数)に属する3個の単位回路Uのみが代表的に図示されている(後掲の図14や図16においても同様である)。また、図13は、各単位回路Uに供給される信号の波形を示すタイミングチャートである。
図12に示すように、素子アレイ部10には、X方向に延在するm本の選択線12と、Y方向に延在するn本のデータ線22とが形成される。単位回路Uは、選択線12とデータ線22との各交差に対応して配置される。また、素子アレイ部10には、各選択線12と対をなしてX方向に延在するm本の制御線16が形成される。
ここで、X方向に沿って配列するn個の単位回路Uには、m本の選択線12のいずれかが接続されている。ここで、これらn個の単位回路Uからなる集合は「単位回路群」の一例である。また、「単位回路群」を構成するn個の単位回路Uには、m本の選択線12のいずれかが接続されていることから、「単位回路群」が選択線12ごとに形成されているとも表現され得る。
図12に示すように、ゲート駆動回路30は選択回路32と駆動制御回路38とを含む。選択回路32は、各単位回路Uを行単位で順次に選択するための手段である。本実施形態の選択回路32は、選択信号GSL[1]〜GSL[m]を各選択線12に出力するmビットのシフトレジスタである。図13に示すように、選択信号GSL[1]〜GSL[m]は、相互に重複しない所定長の期間(以下「選択期間」という)TSL[1]〜TSL[m]にて順番にアクティブレベル(各行の選択を示すレベル)に遷移する。すなわち、第i行目の選択線12に出力される選択信号GSL[i]は、ひとつのフレーム期間のうち第i番目の選択期間TSL[i]にてアクティブレベル(ローレベル)に遷移するとともにそれ以外の期間にてハイレベル(非選択)を維持する。
図12の駆動制御回路38は、グループB[1]〜B[M]の総数に相当するM系統の駆動制御信号GCT[1]〜GCT[M]を生成して出力する手段である。例えばMビットのシフトレジスタが駆動制御回路38として好適に採用される。図12に示すように、グループB[k]に属する3n個の単位回路Uの各々には、当該グループB[k]に対応した3本の制御線16を介して共通の駆動制御信号GCT[k]が供給される。
図13に示すように、駆動制御信号GCT[k]は、駆動期間TON[k]にてローレベルを維持するとともに非駆動期間TOFF[k]にてハイレベルを維持する。駆動期間TON[k]および非駆動期間TOFF[k]の時間長の比率(デューティ)は外部からの指示に応じて可変に制御される。ただし、非駆動期間TOFF[k]は、選択回路32がグループB[k]の各単位回路Uを選択する選択期間TSL[i-1]〜TSL[i+1]を少なくとも包含する範囲内で(すなわち選択期間TSL[i-1]〜TSL[i+1]に相当する時間長を最短値として)適宜に変更される。駆動期間TON[k]の時間長に応じて素子アレイ部10の全体的な光量(明度)が制御される。
図11のデータ線駆動回路40は、各単位回路Uに階調を指定するデータ信号S[1]〜S[n]を生成して各データ線22に出力する手段(例えばn個の電圧出力型D/A変換器)である。選択信号GSL[i]がローレベルとなる選択期間TSL[i]にて第j列目のデータ線22に供給されるデータ信号S[j]は、第i行に属する第j列目の単位回路U(電気光学素子E)に指定された階調に応じた電位VDATAとなる。
図12に示すように、各単位回路Uは電気光学素子Eを含む。本実施形態の電気光学素子Eは、相互に対向する陽極と陰極との間に有機EL(Electroluminescence)材料の発光層が介在する有機発光ダイオード素子である。電気光学素子Eは、電源線(高位側の電源電位VEL)と接地線(接地電位Gnd)とを連結する経路上に配置され、当該経路に流れる電流(以下「駆動電流」という)IDRの電流量に応じた光量(光度)で発光する。
駆動電流IDRの経路上(電源線と電気光学素子Eとの間)にはpチャネル型の駆動トランジスタQDRが配置される。駆動トランジスタQDRは、駆動電流IDRの電流量(電気光学素子Eの発光量)をゲートの電位に応じて制御する手段である。駆動トランジスタQDRのゲートとソース(電源線)との間には容量素子Cが介在する。また、駆動トランジスタQDRのゲートとデータ線22との間には、両者の電気的な接続(導通/非導通)を制御するpチャネル型のトランジスタQSW1が介在する。第i行の各単位回路UにおけるトランジスタQSW1のゲートは第i行の選択線12に対して共通に接続される。
駆動トランジスタQDRのドレインと電気光学素子Eの陽極との間(すなわち駆動トランジスタQDRから電気光学素子Eに供給される駆動電流IDRの経路上)にはpチャネル型の駆動制御トランジスタQCTが介在する。駆動制御トランジスタQCTは、電気光学素子Eと駆動トランジスタQDRとの電気的な接続を制御するスイッチング素子である。ひとつのグループB[k]に属する3n個の単位回路Uの各々における駆動制御トランジスタQCTのゲートには、グループB[k]に対応する3本の制御線16の各々を介して共通の駆動制御信号GCT[k]が供給される。
以上の構成において、例えば選択信号GSL[i]が選択期間TSL[i]にてローレベルに遷移すると、第i行の各トランジスタQSW1が同時にオン状態に変化する。したがって、第i行に属する第j列目の単位回路Uにおいては、駆動トランジスタQDRのゲートにデータ信号S[j]の電位VDATAが供給されるとともに、電位VDATAに応じた電荷が容量素子Cに蓄積される。すなわち、図13に示すように、選択期間TSL[i]においては第i行のn個の単位回路Uに対してデータ信号S[1]〜S[n]の各々が書き込まれる。
一方、選択期間TSL[i-1]〜TSL[i+1]を含む非駆動期間TOFF[k]において駆動制御信号GCT[k]はハイレベルを維持するから、駆動制御トランジスタQCTがオフ状態となって駆動電流IDRは遮断される。したがって、電気光学素子Eは消灯する。
選択期間TSL[i]が経過すると選択信号GSL[i]がハイレベルに遷移するから、第i行の各トランジスタQSW1はオフ状態に変化する。駆動トランジスタQDRのゲートは、選択期間TSL[i]の経過後(駆動期間TON[k])においても容量素子Cによってデータ信号S[j]の電位VDATAに維持される。
一方、選択期間TSL[i-1]〜TSL[i+1]の経過後に駆動期間TON[k]が開始すると、駆動制御信号GCT[k]がローレベルに遷移するから、第(i-1)行〜第(i+1)行の3n個の単位回路Uの各々における駆動制御トランジスタQCTが同時にオン状態に変化する。したがって、グループB[k]の各単位回路Uにおいては、直前の選択期間TSL[i-1]〜TSL[i+1]にて供給されたデータ信号S[j]に応じた電流値の駆動電流IDRが、電源線から駆動トランジスタQDRと駆動制御トランジスタQCTとを介して電気光学素子Eに供給される。電気光学素子Eは、駆動電流IDRに応じた光量で発光する。
以上に説明したように、本実施形態においては、ひとつのグループB[k]に属する複数行の駆動制御トランジスタQCTがひとつの駆動制御信号GCT[k]によって制御される。したがって、駆動制御トランジスタQCTを制御するための信号がm行の各々について個別に生成される従来の構成と比較して、駆動制御回路38の規模が縮小される。例えば、3行を単位として素子アレイ部10がM個のグループB[1]〜B[M]に区分される本実施形態によれば、駆動制御回路38を構成するフリップフロップの段数が従来の構成の約1/3に削減される。回路の規模の縮小によって駆動制御回路38における消費電力が低減されるという利点もある。
さらに、クロック信号に同期してスタートパルスを順次に転送および出力するシフトレジスタが駆動制御回路38として採用された構成においては、フリップフロップの段数を削減することで、クロック信号を伝送するための配線に付随する容量(寄生容量)が低減される。したがって、寄生容量に起因したクロック信号の波形の歪みが抑制され、これによって駆動制御回路38の誤動作を防止できるという利点もある。
また、回路の配置のために素子アレイ部10の周囲に確保すべき領域(いわゆる額縁領域)の面積を、駆動制御回路38の規模の縮小によって削減(狭額縁化)することが可能である。さらに、駆動制御回路38を構成する素子(例えばトランジスタ)の総数が削減されるから、駆動制御回路38の歩留まりが改善されるという利点もある。なお、各電気光学素子Eとともに基板の表面に形成された能動素子(例えば半導体層が低温ポリシリコンで形成された薄膜トランジスタ)によって駆動制御回路38が構成される場合には、駆動制御回路38がICチップの形態で実装される場合と比較して、回路の歩留まりの低下が顕著となり易い。したがって、駆動制御回路38の歩留まりを改善し得る本実施形態は、各種の素子が基板の表面に直接的に形成された電気光学装置Dに特に好適であると言える。
各電気光学素子Eが駆動される駆動期間TON[k]は駆動制御信号GCT[k]によって規定されるから、例えば各々に同じ階調が指定されたときの各電気光学素子Eの階調(発光量)はグループB[k]を単位として制御される。したがって、例えばグループB[1]〜B[M]の各々に属する行数が相違するとすれば、素子アレイ部10の全体的な階調が不均等であると観察者に知覚される場合がある。本実施形態においては、グループB[1]〜B[M]の各々が同数(3n個)の単位回路Uを含むから、素子アレイ部10の全体にわたる階調が均一化されるという利点がある。
また、非駆動期間TOFF[k]は少なくとも選択期間TSL[i-1]〜TSL[i+1]を包含する期間に設定されるから、グループB[k]の各単位回路Uに対してデータ信号S[j]の電位VDATAが供給されているときに駆動制御トランジスタQCTはオフ状態となる。すなわち、本実施形態においては、各単位回路Uに対するデータ信号S[j]の書込の完了後に電気光学素子Eの動作(発光)が許可される。したがって、例えば選択期間TSL[i-1]〜TSL[i+1]の途中で電気光学素子Eの駆動が開始される(すなわち駆動制御信号GCT[k]がローレベルに遷移する)構成と比較して、各電気光学素子Eの階調を高精度に制御することが可能である。
<F:第5実施形態>
次に、第5実施形態について説明する。なお、本実施形態のうち作用や機能が第4実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
次に、第5実施形態について説明する。なお、本実施形態のうち作用や機能が第4実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図14は、本実施形態における各単位回路Uの具体的な構成とゲート駆動回路30との関係とを示すブロック図である。図12においては、データ線22の電位VDATAに応じて電気光学素子Eの階調が設定される電圧プログラミング方式の単位回路Uを例示した。図14に例示する単位回路Uは、データ線22に流れる電流IDATAに応じて電気光学素子Eの階調が設定される電流プログラミング方式を採用する。
図14に示すように、単位回路Uは、第1実施形態の各要素に加えてトランジスタQSW4を含む。トランジスタQSW4は、駆動トランジスタQDRのドレインとデータ線22との間に介在して両者の電気的な接続を制御するスイッチング素子である。また、データ線駆動回路40は、選択信号GSL[i]がローレベルとなる選択期間TSL[i]において、第i行に属する第j列目の単位回路Uに指定された階調に応じた電流IDATAのデータ信号S[j]を出力する。
図14に示すように、ゲート駆動回路30の後段には、各々が別個の行に対応するm個のNAND回路50が設置される。グループB[k]に属する第i行に対応したNAND回路50は、選択信号GSL[i]と駆動制御信号GCT[k]との否定論理積に相当する制御信号G[k,i]を生成および出力する論理回路である。第i行に属する各単位回路Uの駆動制御トランジスタQCTのゲートは、第i段目のNAND回路50の出力端に対して共通に接続される。したがって、本実施形態においては、図12の単位回路Uにおいて、駆動制御トランジスタQCTのゲートには駆動制御信号GCT[k]ではなく、制御信号G[k,i]が供給されることになる。ここでの制御信号G[k,i]は「論理信号」の一例である。
図15は、本実施形態における単位回路Uの動作を説明するためのタイミングチャートである。同図に示すように、選択回路32は、第1実施形態と同じ波形の選択信号GSL[1]〜GSL[m]を生成する。駆動制御回路38がグループB[k]について生成する駆動制御信号GCT[k]は、非駆動期間TOFF[k]にてローレベルに遷移するとともにそれ以外の期間にてハイレベルを維持する。駆動制御回路38は、外部からの指示に応じて非駆動期間TOFF[k]の時間長を可変に制御する。
図15に示すように、選択信号GSL[i]と駆動制御信号GCT[k]との否定論理積である制御信号G[k,i]は、非駆動期間TOFF[k]においてハイレベルを維持するほか、駆動制御信号GCT[k]のレベルに拘わらず、選択信号GSL[i]がローレベルとなる選択期間TSL[i]にてハイレベルとなる。制御信号G[k,i]がハイレベルである期間においては駆動制御トランジスタQCTがオフ状態を維持するから、ひとつの単位回路Uにデータ信号S[j]が書き込まれる選択期間TSL[i]内においては電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給(発光)が停止する。
したがって、本実施形態によれば、図15の例示のように駆動制御信号GCT[k]の非駆動期間TOFF[k]を選択信号GSL[i]とは無関係(非同期)に設定した場合であっても、選択期間TSL[i]内における電気光学素子Eの駆動を停止させることで階調を高精度に制御できる。すなわち、非駆動期間TOFF[k]が選択期間TSL[i-1]〜TSL[i+1]を包含するように駆動制御信号GCT[k]と書込信号GSL[i-1]〜GSL[i+1]とを相互に連関させる仕組みが不要となるから、本実施形態によればゲート駆動回路30の規模が第1実施形態よりも縮小されるという利点がある。例えばいま、クロック信号に同期してスタートパルスを順次に転送および出力するシフトレジスタが選択回路32や駆動制御回路38として採用された構成を想定する。本実施形態によれば、選択回路32および駆動制御回路38の各々にスタートパルスを同じタイミングにて供給する構成が不要となる。また、選択回路32の動作を規定するクロック信号と駆動制御回路38の動作を規定するクロック信号とで周期やタイミングが相違していてもよい。
次に、単位回路Uにおける動作を説明する。図15に示すように選択信号GSL[i]が選択期間TSL[i]にてローレベルに遷移すると、トランジスタQSW1およびQSW4がともにオン状態となるから、駆動トランジスタQDRのゲートとドレインとが電気的に接続(ダイオード接続)される。したがって、データ線駆動回路40によって制御されたデータ信号S[j]の電流IDATAが、電源線から駆動トランジスタQDRおよびトランジスタQSW2を経由して第j列目のデータ線22に流れ込む。これによって容量素子Cには電流IDATAに応じた電荷が蓄積される。一方、選択期間TSL[i]においては制御信号G[k,i]がハイレベルを維持することで駆動制御トランジスタQCTはオフ状態となるから、第i行目の各電気光学素子Eは消灯する。
次に、選択期間TSL[i]が経過して選択信号GSL[i]がハイレベルに遷移すると、トランジスタQSW1およびQSW2の双方がオフ状態となる。したがって、駆動トランジスタQDRのゲートの電位は、容量素子Cによって直前の選択期間TSL[i]に設定された電圧に維持される。以上の状態のもとで制御信号G[k,i]がローレベルに遷移して駆動制御トランジスタQCTがオン状態に変化すると、容量素子Cに保持された電荷に応じた駆動電流IDRが駆動制御トランジスタQCTを経由して電気光学素子Eに供給される。したがって、電気光学素子Eはデータ信号S[j]の電流IDATAに応じた光量で発光する。
<G:第6実施形態>
次に、第6実施形態について説明する。本実施形態のうち第4実施形態と共通する要素については、図11および図12と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
次に、第6実施形態について説明する。本実施形態のうち第4実施形態と共通する要素については、図11および図12と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図16は、本実施形態における各単位回路Uの具体的な構成とゲート駆動回路30との関係とを示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の電気光学装置Dは、第5実施形態の要素に加えて、各々が別個の行に対応するm個の調整回路60を含む。第i段目の調整回路60は、第i段目のNAND回路50から出力された制御信号G[k,i]、すなわち論理信号を選択信号GSL[i]に対して相対的に遅延させるための手段である。本実施形態の調整回路60は、選択信号GSL[i]の経路上に配置された2個のバッファ62と、制御信号G[k,i]の経路上に配置された4個のバッファ62とを含む。調整回路60を構成する各バッファ62は、信号を所定の時間長だけ遅延させる遅延素子として機能する。
図17は、本実施形態における選択信号GSL[i]および制御信号G[k,i]の波形を示すタイミングチャートである。図16に示すように、単位回路Uに対する到達までに制御信号G[k,i]が経由するバッファ62の総数(4個)は、選択信号GSL[i]が経由するバッファ62の総数(2個)よりも多い。したがって、図17に拡大して示すように、制御信号G[k,i]は、選択信号GSL[i]と比較して時間長Δtだけ遅延する。
選択信号GSL[i]や駆動制御信号GCT[k]の波形の歪みなど様々な原因によって選択期間TSL[i]と駆動期間TON[i]とが重複すると(すなわち選択期間TSL[i]の途中に電気光学素子Eが発光し始めると)、電気光学素子Eの光量が所期値に合致しない場合が生じ得る。本実施形態においては制御信号G[k,i]が選択信号GSL[i]に対して相対的に遅延するから、選択期間TSL[i]が完全に経過してから駆動期間TON[k]を開始させることができる。したがって、選択期間TSL[i]の途中で電気光学素子Eが発光し始める誤動作を確実に防止することが可能である。
<H:第7実施形態>
以上の各形態に係る駆動制御回路38は、太陽光や照明光といった外光の受光量に応じた電気信号を生成する電気光学装置D(受光装置)にも採用される。本実施形態のうち第4実施形態と共通する要素については、図11および図12と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
以上の各形態に係る駆動制御回路38は、太陽光や照明光といった外光の受光量に応じた電気信号を生成する電気光学装置D(受光装置)にも採用される。本実施形態のうち第4実施形態と共通する要素については、図11および図12と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図18は、本実施形態に係る電気光学装置Dの構成を示すブロック図である。なお、電気光学装置Dは、以上の各形態と同様に縦m行×横n列にわたってマトリクス状に配列された単位回路Uを具備する。ただし、図18においては、ひとつのグループB[k]に属する第(i-1)行目〜第(i+1)行目のうち第j列に属する単位回路Uのみが便宜的に図示されている。単位回路Uは、受光量に応じて電気的な特性(抵抗値)が変化するフォトダイオード素子などの電気光学素子(受光素子)Rを含む。
図18に示すように、単位回路Uは、ゲートの電位VGに応じた電流(以下「検出電流」という)IDTを生成する検出トランジスタRDTを含む。検出トランジスタRDTは、電源線とデータ線22との間に介在するnチャネル型のトランジスタである。検出トランジスタRDTのゲートと電気光学素子Rとの間には、両者間の電気的な接続を制御するnチャネル型の駆動制御トランジスタRCTが介在する。
駆動制御回路38は、グループB[1]〜B[M]の各々に対応するM系統の駆動制御信号GCT[1]〜GCT[M]を出力する。グループB[k]に属する各単位回路U(3n個)の駆動制御トランジスタRCTのゲートには、グループB[k]に対応する3本の制御線16の各々を介して共通の駆動制御信号GCT[k]が供給される。
検出トランジスタRDTとデータ線22との間には、両者間の電気的な接続を制御するnチャネル型のトランジスタRSW1が介在する。第i行目の各単位回路UにおけるトランジスタRSW1のゲートには選択回路32から選択信号GSL[i]が供給される。また、検出トランジスタRDTのゲートと電源線(検出トランジスタRDTのドレイン)との間には容量素子Cとnチャネル型のトランジスタRSW2とが並列に介挿される。トランジスタRSW2のゲートは初期化線18に接続される。初期化線18には初期化回路36から初期化信号G0[i]が供給される。
図19は、電気光学装置Dの動作を説明するためのタイミングチャートである。同図に示すように、選択回路32から出力される選択信号GSL[1]〜GSL[m]は、第4実施形態と同様に選択期間TSL[1]〜TSL[m]の各々にて順番にアクティブレベル(ハイレベル)となる。駆動制御信号GCT[k]は、グループB[k]に属する第(i-1)行〜第(i+1)行の選択前の駆動期間TON[k]にてアクティブレベル(ハイレベル)に遷移するとともにそれ以外の期間にてローレベルを維持する。また、初期化信号G0[1]〜G0[m]は、駆動期間TON[k]の開始前に順次にハイレベルとなる。
以上の構成において、初期化信号G0[i]がハイレベルに遷移すると第i行の各単位回路UにおいてトランジスタRSW2がオン状態となる。したがって、図19に示すように、検出トランジスタRDTのゲートの電位VGは電源電位VELに初期化される。
ひとつのグループB[k]に属する各単位回路Uについて電位VGが初期化されると、駆動期間TON[k]にて駆動制御信号GCT[k]がハイレベルに遷移することでグループB[k]の各駆動制御トランジスタRCTがオン状態となる。これによって電気光学素子Rには受光量に応じた電流が流れるから、検出トランジスタRDTのゲートの電位VGは、図19に示すように、初期化の直後の電源電位VELから電気光学素子Rによる受光量に応じた速度で徐々に低下し、駆動制御信号GCT[k]がローレベルに遷移した時点(駆動期間TON[k]の終点)にて容量素子Cに維持される。したがって、駆動期間TON[k]の終点における電位VGは、電気光学素子Rによる受光量に応じて決定される。
選択信号GSL[i]がハイレベルに遷移してトランジスタRSW1がオン状態に変化すると、直前の駆動期間TON[k]にて設定された電位VGに応じた電流量の検出電流IDTが検出トランジスタRDTとトランジスタRSW1とを経由してデータ線22に流れ込む。すなわち、各行の電気光学素子Rによる受光量に応じた検出電流IDTが選択期間TSL[1]〜TSL[m]の各々にて時分割でデータ線22に出力される。データ線駆動回路40は、データ線22に流れる検出電流IDTの電流値に応じたデータを外部に出力する。データ線駆動回路40から出力されるデータの解析によって各電気光学素子Rによる受光量が検出される。
以上に説明したように、本実施形態においても、ひとつのグループB[k]に属する複数行の駆動制御トランジスタRCTが共通の駆動制御信号GCT[k]によって制御される。したがって、第4実施形態と同様に、駆動制御トランジスタRCTを制御するための信号がm行の各々について個別に生成される従来の構成と比較して、駆動制御回路38の規模が縮小されるという効果が奏される。なお、以上においては第4実施形態の単位回路Uを受光用に変形した構成を例示したが、第5実施形態のNAND回路50や第6実施形態の調整回路60を図18の構成に追加してもよい。
<I:第4乃至7実施形態の変形例>
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。
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。
(1)変形例1
以上の各形態においては、相前後する各選択期間TSL[i]の間隔内にて駆動期間TON[k]が連続する構成を例示したが、駆動期間TON[k]を、相互に間隔をあけて前後する複数の期間に分割した構成も採用される。この構成における駆動制御トランジスタQCTは、各選択期間TSL[i]の間隔の期間内にて間欠的にオン状態となる。この構成によれば、駆動期間TON[k]と非駆動期間TOFF[k]との切り替わりの周期が短縮されるから、観察者によって知覚される画像のチラツキが抑制されるという利点がある。
以上の各形態においては、相前後する各選択期間TSL[i]の間隔内にて駆動期間TON[k]が連続する構成を例示したが、駆動期間TON[k]を、相互に間隔をあけて前後する複数の期間に分割した構成も採用される。この構成における駆動制御トランジスタQCTは、各選択期間TSL[i]の間隔の期間内にて間欠的にオン状態となる。この構成によれば、駆動期間TON[k]と非駆動期間TOFF[k]との切り替わりの周期が短縮されるから、観察者によって知覚される画像のチラツキが抑制されるという利点がある。
(2)変形例2
素子アレイ部10を複数のグループB[1]〜B[M]に区分するときに単位となる行数は任意に変更される。例えば、単位回路Uの2行や4行以上を単位として素子アレイ部10を複数のグループB[1]〜B[M]に区分してもよい。ただし、各グループB[k]に属する行数が多い場合には、各駆動制御信号GCT[k]の波高値を充分に確保する必要がある。したがって、駆動制御信号GCT[k]のレベルが変動する瞬間に発生するノイズが顕著となって電気光学装置Dの動作に影響を与えるという問題がある。したがって、ひとつのグループB[k]に属する行数は、素子アレイ部10の総行数の25%以下(m/4行以下)であることが望ましい。
素子アレイ部10を複数のグループB[1]〜B[M]に区分するときに単位となる行数は任意に変更される。例えば、単位回路Uの2行や4行以上を単位として素子アレイ部10を複数のグループB[1]〜B[M]に区分してもよい。ただし、各グループB[k]に属する行数が多い場合には、各駆動制御信号GCT[k]の波高値を充分に確保する必要がある。したがって、駆動制御信号GCT[k]のレベルが変動する瞬間に発生するノイズが顕著となって電気光学装置Dの動作に影響を与えるという問題がある。したがって、ひとつのグループB[k]に属する行数は、素子アレイ部10の総行数の25%以下(m/4行以下)であることが望ましい。
(3)変形例3
以上の各形態においては駆動トランジスタQDRと電気光学素子Eとの間に駆動制御トランジスタQCTが介在する構成を例示したが、駆動制御トランジスタQCTが設置される位置は適宜に変更される。例えば、図20に示すように、駆動トランジスタQDRのゲートと電源線(あるいは駆動トランジスタQDRのソース)との間に駆動制御トランジスタQCTを介在させた構成が採用される。駆動制御トランジスタQCTがオフ状態を維持する期間(駆動期間TON[k])においては、駆動トランジスタQDRのゲートの電位に応じた駆動電流IDRが電気光学素子Eに供給される。これに対し、駆動制御トランジスタQCTがオン状態を維持する期間(非駆動期間TOFF[k])においては、駆動トランジスタQDRがオフ状態となる(ゲート−ソース間の電圧がゼロとなる)から、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給は停止する。すなわち、駆動制御トランジスタQCTの状態に応じて(すなわち駆動制御信号GCT[k]に応じて)、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給の有無が変化する。
以上の各形態においては駆動トランジスタQDRと電気光学素子Eとの間に駆動制御トランジスタQCTが介在する構成を例示したが、駆動制御トランジスタQCTが設置される位置は適宜に変更される。例えば、図20に示すように、駆動トランジスタQDRのゲートと電源線(あるいは駆動トランジスタQDRのソース)との間に駆動制御トランジスタQCTを介在させた構成が採用される。駆動制御トランジスタQCTがオフ状態を維持する期間(駆動期間TON[k])においては、駆動トランジスタQDRのゲートの電位に応じた駆動電流IDRが電気光学素子Eに供給される。これに対し、駆動制御トランジスタQCTがオン状態を維持する期間(非駆動期間TOFF[k])においては、駆動トランジスタQDRがオフ状態となる(ゲート−ソース間の電圧がゼロとなる)から、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給は停止する。すなわち、駆動制御トランジスタQCTの状態に応じて(すなわち駆動制御信号GCT[k]に応じて)、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給の有無が変化する。
また、図21に示すように、駆動制御トランジスタQCTが電気光学素子Eと並列に設置された構成(駆動トランジスタQDRのドレインと接地線(接地電位Gnd)との間に駆動制御トランジスタQCTが介在する構成)も採用される。駆動制御トランジスタQCTがオフ状態を維持する期間(駆動期間TON[k])においては、駆動トランジスタQDRのゲートの電位に応じた駆動電流IDRが電気光学素子Eに供給される。これに対し、駆動制御トランジスタQCTがオン状態を維持する期間(非駆動期間TOFF[k])においては、駆動電流IDRが駆動制御トランジスタQCTを経由して接地線に流れ込むから、電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給は停止(または減少)する。すなわち、図21の構成においても、駆動制御トランジスタQCTの状態に応じて電気光学素子Eに対する駆動電流IDRの供給が制御される。
以上に例示したように、ひとつの態様における駆動制御トランジスタQCTは、電気光学素子Eの動作(典型的には駆動電流IDRの供給による発光)を許可または禁止するスイッチング素子であれば足り、その具体的な構成や他の要素(例えば電気光学素子Eや駆動トランジスタQDR)との関係は任意である。
(4)変形例4
有機発光ダイオード素子や受光素子は電気光学素子の例示に過ぎない。電気光学素子について、自身が発光する自発光型と外光の透過率を変化させる非発光型(例えば液晶素子)との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型と電圧の印加によって駆動される電圧駆動型との区別は不問である。例えば、無機EL素子、フィールド・エミッション(FE)素子、表面導電型電子放出(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、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロクロミック素子など様々な電気光学素子を利用することができる。
有機発光ダイオード素子や受光素子は電気光学素子の例示に過ぎない。電気光学素子について、自身が発光する自発光型と外光の透過率を変化させる非発光型(例えば液晶素子)との区別や、電流の供給によって駆動される電流駆動型と電圧の印加によって駆動される電圧駆動型との区別は不問である。例えば、無機EL素子、フィールド・エミッション(FE)素子、表面導電型電子放出(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、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロクロミック素子など様々な電気光学素子を利用することができる。
<J:応用例>
次に、電子機器について説明する。図22から図24には、以上に例示した電気光学装置Dを表示装置として採用した電子機器の形態が図示されている。
次に、電子機器について説明する。図22から図24には、以上に例示した電気光学装置Dを表示装置として採用した電子機器の形態が図示されている。
図22は、電気光学装置Dを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、各種の画像を表示する電気光学装置Dと、電源スイッチ2001やキーボード2002が設置された本体部2010とを具備する。電気光学装置Dは有機発光ダイオード素子を電気光学素子Eとして使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
図23は、電気光学装置Dを適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002と、各種の画像を表示する電気光学装置Dとを備える。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Dに表示される画面がスクロールされる。
図24は、電気光学装置Dを適用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す斜視図である。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002と、各種の画像を表示する電気光学装置Dとを備える。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様々な情報が電気光学装置Dに表示される。
なお、電気光学装置が適用される電子機器としては、図22から図24に示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。また、電気光学装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、電子写真方式の画像形成装置において露光により感光体ドラムに潜像を形成する露光装置としても電気光学装置は利用される。
D…電気光学装置、10…素子アレイ部、12…選択線、14〜16…制御線、22…データ線、24…給電線、U…単位回路、QDR…駆動トランジスタ、QSW1,QSW2,QSW3,QSW4,RSW1,RSW2…トランジスタ、QCT,RCT…駆動制御トランジスタ(駆動制御スイッチング素子)、RDT…検出トランジスタ、E,R…電気光学素子、30…ゲート駆動回路、32…選択回路、34…補償制御回路、36…リセット制御回路、38…駆動制御回路、40…データ線駆動回路、50…NAND回路、60…調整回路、62…バッファ、B…グループ、GSL[i](GSL[1]〜GSL[m])…選択信号、GCP[k](GCP[1]〜GCP[M])…補償制御信号、GRS[k](GRS[1]〜GRS[M])…リセット制御信号、GCT[k](GCT[1]〜GCT[M])…駆動制御信号、S[j](S[1]〜S[n])…データ信号、VRS…リセット電位。
Claims (16)
- 複数のデータ線と、
複数の選択線と、
それぞれが前記複数のデータ線の一つと前記複数の選択線の一つとに接続されているとともに、前記選択線ごとに単位回路群を形成している複数の単位回路と、
前記単位回路群の選択期間内に前記複数のデータ線から前記単位回路群にデータ信号が書き込まれるように、前記複数の選択線の一つに選択信号を供給する選択回路と、
2以上の前記単位回路群からなるグループに含まれた前記単位回路に共通な制御信号を供給し、前記2以上の単位回路群のいずれの前記選択期間とも異なる期間において前記制御信号を所定状態にする制御回路と、
を備え、
前記複数の単位回路のそれぞれは、
電気光学素子と、
前記選択信号に応じて、前記複数のデータ線のうち1のデータ線から当該単位回路へ前記データ信号を書き込む第1スイッチング素子と、
前記データ信号に応じた電圧がゲートに供給され、駆動電流を前記電気光学素子に供給する駆動トランジスタと、
を具備している、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記制御信号が前記所定状態にある場合に、前記選択期間の前における前記単位回路の状態が設定されることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記単位回路は、前記制御信号が前記所定状態にある場合に前記ゲートの電位を所定値に設定する第2スイッチング素子をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
- 前記第2スイッチング素子は、導通状態に変化することで前記駆動トランジスタのドレインと前記ゲートとを電気的に接続することを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。
- 前記単位回路において、電源間における前記駆動電流を流す経路に前記電気光学素子と前記駆動トランジスタとが直列に接続されており、
前記単位回路は、前記電源間に設けられた第3スイッチング素子と、前記制御信号と駆動制御信号とに基づいた論理信号を出力する論理回路と、を有し、
前記第3スイッチング素子は前記論理信号に基づいて制御され、
前記駆動制御信号は、書き込まれた前記データ信号に応じた前記駆動電流の前記電気光学素子への供給を許可する期間、もしくは、禁止する期間を指定する信号であることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。 - 前記論理信号を前記制御信号に対して相対的に遅延させる調整回路をさらに具備することを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。
- 前記調整回路は、前記制御信号を前記第2スイッチング素子に供給する経路上に配置された所定数のバッファと、前記論理信号を前記第3スイッチング素子に供給する経路上に配置された前記所定数よりも多数のバッファとを含むことを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置。
- リセット電位が供給される給電線をさらに備え、
前記第2スイッチング素子は、前記給電線と前記駆動トランジスタのゲートとの電気的な接続を制御することを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。 - 前記単位回路は、前記制御信号が前記所定状態にある場合に前記電気光学素子と前記駆動トランジスタのゲートとの間の電気的経路を導通させる第4スイッチング素子を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記選択信号と前記制御信号とに基づいた論理信号を出力する論理回路を有し、
前記論理信号に基づき、前記第4スイッチング素子を制御することを特徴とする請求項9に記載の電気光学装置。 - 前記論理信号を、前記選択信号に対して相対的に遅延させる調整回路を具備することを特徴とする請求項10に記載の電気光学装置。
- 前記調整回路は、
前記選択信号を前記第1スイッチング素子に供給する経路上に配置された所定数のバッファと、
前記論理信号を前記第4スイッチング素子に供給する経路上に配置された前記所定数よりも多数のバッファとを含むことを特徴とする請求項11に記載の電気光学装置。 - 階調に応じたデータ信号がそれぞれ供給される複数のデータ線と、
選択信号がそれぞれ供給される複数の選択線と、
それぞれが前記複数のデータ線の一つと前記複数の選択線の一つとに接続されているとともに、前記選択線ごとに単位回路群を形成している複数の単位回路と、
2以上の前記単位回路群からなるグループに含まれた前記単位回路に共通に接続された制御線と、
を備え、
前記選択信号は、前記単位回路群の選択期間内に前記データ信号が前記単位回路群に書き込まれるように、前記選択期間を前記単位回路群ごとに指定し、
前記2以上の単位回路群のいずれの前記選択期間とも異なる期間において前記2以上の単位回路群が制御されるように、前記制御線に供給される制御信号が所定状態にされ、
前記複数の単位回路のそれぞれは、
電気光学素子と、
前記選択信号に応じて、前記複数のデータ線のうち1のデータ線から当該単位回路へ前記データ信号を書き込む第1スイッチング素子と、
前記データ信号に応じた電圧がゲートに供給され、駆動電流を前記電気光学素子に供給する駆動トランジスタと、
を具備している、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1から請求項13の何れか1項に記載の電気光学装置を具備する電子機器。
- 複数のデータ線と、
複数の選択線と、
それぞれが前記複数のデータ線の一つと前記複数の選択線の一つとに接続されているとともに、前記選択線ごとに単位回路群を形成している複数の単位回路と、
前記単位回路群の選択期間内に前記単位回路群から前記複数のデータ線に各々の検出電流が供給されるように、前記複数の選択線の一つに選択信号を供給する選択回路と、
2以上の前記単位回路群からなるグループに含まれた前記単位回路に共通な制御信号を供給し、前記2以上の単位回路群のいずれの前記選択期間とも異なる期間において前記制御信号を所定状態にする制御回路と、
を備え、
前記複数の単位回路のそれぞれは、
受光量に応じた電気信号を生成する電気光学素子と、
前記電気信号に応じた前記検出電流を出力する検出トランジスタと、
前記選択信号に応じて前記検出トランジスタからの前記検出電流を前記複数のデータ線の一つへ供給する第1スイッチング素子と、
を具備している、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記単位回路は、前記制御信号が前記所定状態にある場合に前記電気光学素子と前記検出トランジスタのゲートとの間の電気的経路を導通させる第2スイッチング素子を含むことを特徴とする請求項15に記載の電気光学装置。
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