JP2009211035A - 電気光学装置、その駆動方法、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気光学装置10は、複数の単位回路Uと、各単位期間1T内における駆動期間Pdごとに、一の走査線104を順次選択する走査線駆動回路20と、各単位期間1T内における書込期間Pwごとに、駆動期間Pdで選択される走査線102に対応する単位回路Uのデータ電位VDを各データ線104に出力するデータ線駆動回路30と、を具備し、単位回路Uの各々は、電気光学素子12と、容量線106に接続された第1電極E1と、データ線104に接続された第2電極E2とを有する容量素子Cと、走査線駆動回路20による走査線102の選択時に導通することで第2電極E2と電気光学素子12とを導通させるトランジスタTrと、を有する。
【選択図】 図4
Description
複数のデータ線の各々に対応して配置されるスイッチング素子であって、書込期間ごとに導通することで当該データ線とデータ線駆動回路とを導通させる一方、駆動期間ごとに非導通になることで当該データ線とデータ線駆動回路とを非導通にする第1スイッチング素子(例えば図10に示すスイッチSw)と、を具備し、複数の単位回路の各々は、データ電位に応じた階調となる電気光学素子と、データ線と電気光学素子との間に配置されて走査線駆動回路による走査線の選択時に導通することで両者を導通させる第2スイッチング素子(例えば図10に示すトランジスタTr)と、を備え、書込期間においては、データ線駆動回路から出力されるデータ電位に応じた電荷が各データ線(例えば図10に示す各第1部分Z1が該当する)に付随する容量に充電され、駆動期間においては、各データ線はデータ線駆動回路から電気的に切り離され、走査線駆動回路によって選択された走査線に対応する単位回路の各々における電気光学素子には、当該単位回路に対応するデータ線に付随する容量から、書込期間において充電された電荷が供給される態様とすることもできる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置10の構成を示すブロック図である。この電気光学装置10は、画像を表示するための手段として各種の電子機器に採用される装置であり、複数の単位回路Uが面状に配列された画素アレイ部100と、走査線駆動回路20と、データ線駆動回路30と、を有する。なお、図1においては、走査線駆動回路20とデータ線駆動回路30とが別個の回路として図示されているが、これらの回路の一部または全部が単一の回路とされた構成も採用される。
書込期間Pwにおいては、第i行に属する単位回路Uの階調データに対応するデータ電位VDに応じた電荷が、各単位回路Uにおける容量素子Cに充電(蓄積)される。例えば、第i行第j列目の単位回路Uの階調データに対応するデータ電位VD[j]に応じた電荷は、第j列目のデータ線104に接続されたm個の容量素子Cに並列に充電されるという具合である。
駆動期間Pdにおいては、データ線駆動回路30の各出力端がハイインピーダンス状態に設定されたうえで、図3に示すように走査信号G[i]がハイレベルに遷移する。従って、図4に示すように、第i行に属する単位回路Uの各々におけるトランジスタTrがオン状態となる。これにより、第i行に属する単位回路Uの各々には、当該単位回路Uに対応するデータ線104に接続された複数の容量素子Cから、書込期間Pwにおいて充電された電荷が供給される。例えば第i行第j列目の単位回路Uにおける電気光学素子12には、第j列目のデータ線104に接続されたm個の容量素子Cから、書込期間Pwで充電された電荷が一斉に供給されるという具合である。これによって、第i行に属する単位回路Uの各々における電気光学素子12がデータ電位VDに応じた階調で発光する。
図5は、本発明の第2実施形態に係る電気光学装置10の構成を示す回路図である。本形態においては、定電位線が容量線106としても機能する点で上述の第1実施形態の構成と相違する。さらに詳述すると、図5に示すように、各単位回路Uに共通に接続される定電位線108には、各単位回路Uにおける電気光学素子12の陰極が共通に接続されるとともに、各単位回路Uにおける容量素子Cの第1電極E1が共通に接続される。本形態の構成によれば、定電位線108とは別に容量線106を設ける必要が無いから、電気光学装置10の構成を簡素化できる。
図6は、本発明の第3実施形態に係る電気光学装置10の構成を示す回路図である。本形態においては、各単位回路Uにおける容量素子Cとは別に、一方の電極がデータ線104に接続される補助用の容量素子Csが設けられる点で上述の各実施形態の構成と異なる。その他の構成は上述の各実施形態の構成と同様であるから、重複する部分については説明を省略する。
図7は、本発明の第4実施形態に係る電気光学装置10の構成を示す回路図である。図7に示すように、本形態においては、各データ線104の各々は、m個の単位回路Uが接続されるとともに各データ線104で長さが等しい第1部分Z1と、データ線駆動回路30に接続された第2部分Z2とで構成される。本形態では、データ線駆動回路30は、画素アレイ部100におけるX方向中央に配置され、各データ線104は折れ曲がってデータ線駆動回路30に接続される。画素アレイ部100のX方向において各データ線104が分布する範囲は、データ線駆動回路30において各データ線104の出力端が分布する範囲よりも広いから、各データ線104の長さは異なる。各データ線104における第1部分Z1は各データ線104で長さが等しいから、各データ線104における第2部分Z2は各データ線104で長さが異なる。
図10は、本発明の第5実施形態に係る電気光学装置10の構成を示す回路図である。本実施形態では、各単位回路Uにおいて容量素子Cが設けられない点が上述の各実施形態と異なる。
次に、図面を参照しながら、以上に説明した電気光学装置10における単位回路Uの具体的な構造を説明する。なお、以下で説明する各図面においては、説明の便宜のために、各要素の寸法や比率を実際の装置から適宜に異ならせてある。
図11ないし図14は、第1実施形態に係る電気光学装置10における単位回路Uが形成される各段階の様子を示す平面図である。図11ないし図14の平面図においては、各段階にある6個の単位回路UがX方向およびY方向にわたって配列されている。図15は、図11ないし図14におけるA−A線から見た断面図である。なお、図11ないし図14は平面図であるが、各要素の把握を容易にするために、図15と共通する要素については適宜に図15と同態様のハッチングが施されている。
図12に示すように、容量線106はX方向に延在し、半導体層41における第1部分41aと第1の絶縁層Fa1(図12では図示省略)を介して重なり合う。図15に示すように、容量線106(第1電極E1)と半導体層41における第1部分41a(第2電極E2)とが第1の絶縁層Fa1を挟んで対向することで容量C1が形成される。
図21ないし図24は、第2実施形態に係る電気光学装置10における単位回路Uが形成される各段階の様子を示す平面図である。図21ないし図24の平面図においては、各段階にある4個の単位回路UがX方向およびY方向にわたって配列されている。図25は、図21ないし図24におけるC−C線から見た断面図である。なお、図21ないし図24は平面図であるが、各要素の把握を容易にするために、図25と共通する要素については適宜に図25と同態様のハッチングが施されている。
したがって、定電位線108は、容量素子Cの一方の電極として機能するだけでなく、陰極16の抵抗を低減するために用いられる補助電極としても機能する。
本形態では、陰極16はITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)といった光透過性の導電性材料によって形成される。つまり、本形態においては、発光層15から電気光学素子12における陰極16側に放射された光と発光層15から陰極16とは反対側に放射されて陽極13にて反射されて陰極16に向かう光とは、陰極16を通過して外部へ出射される(トップエミッション)。なお、これに限らず、ボトムエミッション型の構造を採用することもできる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。また、以下に示す変形例のうちの2以上の変形例を組み合わせることもできる。
上述の各実施形態においては、例えば図3に示すように、駆動期間Pdの終了時点と単位期間1Tの終了時点とが同時である場合が例示されているが、これに限らず、例えば単位期間1Tの終了時点よりも前に駆動期間Pdが終了する態様であってもよい。また、図3においては、各単位期間1Tの開始時点と各単位期間Tにおける書込期間Pwの開始時点とが同時である場合が例示されているが、これに限らず、例えば単位期間1Tの開始時点から所定の時間が経過した後に書込期間Pwが開始される態様であってもよい。また、図3においては、各単位期間1T内の書込期間Pwの終了時点と駆動期間Pdの開始時点とが同時である場合が例示されているが、これに限らず、例えば書込期間Pwの終了前に駆動期間Pdが開始される態様であってもよい。
上述の第3実施形態においては、各単位回路Uにおける容量素子Cとは別に、一方の電極がデータ線104に接続される補助用の容量素子Csが設けられる態様について説明したが、例えば、補助用の容量素子Csは、各々の容量が異なる複数の容量素子を含み、複数の容量素子における一方の電極とデータ線104との間には、複数の容量素子のうち何れかの容量素子をデータ線104と導通させるスイッチング素子が設けられる態様とすることもできる。
上述の各実施形態においては、各単位回路UにおけるトランジスタTrは、Nチャネル型のトランジスタであるが、これに限らず、Pチャネル型で構成することもできる。要するに、トランジスタTrは、走査線102の選択時に導通することで容量素子Cの第2電極E2と電気光学素子12とを導通させるスイッチング素子であればよい。
上述の第4実施形態においては、各データ線104の各々において、第1部分Z1と第2部分Z2との間には両者の導通および非導通を切り替えるためのスイッチSwが設けられる。例えば、このスイッチSwは薄膜トランジスタで構成することができ、Nチャネル型のトランジスタとすることもできるし、Pチャネル型のトランジスタとすることもできる。
上述の各実施形態においては、電気光学素子12の一例として、OLED素子を取り上げたが、無機発光ダイオードやLED(Light Emitting Diode)であってもよい。要は、電気エネルギーに応じた発光輝度で発光するのであれば、どのような素子であってもよい。
上述の第5実施形態においては、データ電位VDに応じた電荷がデータ線104に付随する容量(寄生容量)に充電される態様が例示されているが、例えば図27に示すように、データ電位VDに応じた電荷を充電するための容量素子Cxが各データ線104(第1部分Z1)に設けられる態様とすることもできる。この態様であっても、上述の第5実施形態と同様、各単位回路U内に容量素子を設けなくて済むため、高精細化が図られるという利点がある。なお、各データ線104に設けられる容量素子Cxの数はひとつであってもよいし、2つ以上であってもよい。また、各データ線104における容量素子Cxの位置は任意に設定可能である。
次に、本発明に係る電気光学装置10を利用した電子機器について説明する。図28は、以上に説明した何れかの形態に係る電気光学装置10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、表示装置としての発光装置10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。この電気光学装置10は電気光学素子12にOLED素子を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
Claims (13)
- 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して配置された複数の単位回路と、
各単位期間内における駆動期間ごとに、一の前記走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
前記各単位期間内における期間であって前記駆動期間が開始される前の書込期間ごとに、当該単位期間内の前記駆動期間で選択される前記走査線に対応する前記単位回路の階調データに応じたデータ電位を前記各データ線に出力するデータ線駆動回路と、を具備し、
前記複数の単位回路の各々は、
前記データ電位に応じた階調となる電気光学素子と、
容量線に接続された第1電極と、前記データ線に接続された第2電極と、を有する容量素子と、
前記第2電極と前記電気光学素子との間に配置されて前記走査線駆動回路による前記走査線の選択時に導通することで前記第2電極と前記電気光学素子とを導通させるスイッチング素子と、を有する
電気光学装置。 - 前記書込期間においては、前記データ線駆動回路から出力される前記データ電位に応じた電荷が前記各単位回路における前記容量素子に充電され、
前記駆動期間においては、前記走査線駆動回路によって選択された前記走査線に対応する前記単位回路の各々における前記電気光学素子には、当該単位回路に対応する前記データ線に接続された複数の前記容量素子から、前記書込期間において充電された電荷が供給される
請求項1の電気光学装置。 - 前記複数の単位回路の各々における前記電気光学素子は、前記スイッチング素子に接続される第3電極と、定電位が供給される定電位線に接続される第4電極と、前記第3電極および前記第4電極の間に介在する電気光学層と、を備え、
前記容量線は前記定電位線である
請求項1または請求項2の電気光学装置。 - 前記データ線駆動回路と前記データ線の各々とをそれぞれ接続するスイッチング素子が設けられる
請求項1から請求項3の電気光学装置。 - 前記各単位回路における前記容量素子とは別に、一方の電極が前記データ線に接続される補助用の容量素子が設けられる
請求項1から請求項4の何れかの電気光学装置。 - 前記補助用の容量素子は、各々の容量が異なる複数の容量素子を含み、
前記複数の容量素子における前記一方の電極と前記データ線との間には、前記複数の容量素子のうち何れかの前記容量素子を前記データ線と導通させる第2のスイッチング素子が設けられる
請求項5の電気光学装置。 - 前記各データ線は、対応する複数の前記単位回路が接続されるとともに前記各データ線で長さが等しい第1部分と、前記データ線駆動回路に接続されるとともに前記各データ線で長さが異なる第2部分とで構成されるとともに、前記第1部分と前記第2部分との間には両者の導通および非導通を切り替えるための第3のスイッチング素子が設けられ、
前記第3のスイッチング素子は、前記各単位期間内における前記書込期間ごとにオン状態となる一方、前記各単位期間内における前記駆動期間ごとにオフ状態となる
請求項1から請求項5の何れかの電気光学装置。 - 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配置された複数の単位回路と、
前記複数のデータ線の各々に沿って設けられた複数の容量素子と、
を具備し、
前記複数の単位回路の各々は、
電気光学素子と、
前記複数の走査線のうち1の走査線に供給される走査信号により制御され、前記複数の容量素子と前記電気光学素子との間の導通を制御するスイッチング素子と、を有する
電気光学装置。 - 前記複数の単位回路は、前記複数のデータ線のうち1のデータ線に接続された2以上の単位回路からなる単位回路群を有し、
前記複数の容量素子の各々は、前記単位回路群に属する単位回路の各々に対応して分割して設けられている
請求項8に記載の電気光学装置。 - 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して配置された複数の単位回路と、
各単位期間内における駆動期間ごとに、一の前記走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
前記各単位期間内における期間であって前記駆動期間が開始される前の書込期間ごとに、当該単位期間内の前記駆動期間で選択される前記走査線に対応する前記単位回路の階調データに応じたデータ電位を前記各データ線に出力するデータ線駆動回路と、
前記複数のデータ線の各々に対応して配置されるスイッチング素子であって、前記書込期間ごとに導通することで当該データ線と前記データ線駆動回路とを導通させる一方、前記駆動期間ごとに非導通になることで当該データ線と前記データ線駆動回路とを非導通にする第1スイッチング素子と、を具備し、
前記複数の単位回路の各々は、
前記データ電位に応じた階調となる電気光学素子と、
前記データ線と前記電気光学素子との間に配置されて前記走査線駆動回路による前記走査線の選択時に導通することで両者を導通させる第2スイッチング素子と、を備え、
前記書込期間においては、前記データ線駆動回路から出力される前記データ電位に応じた電荷が前記各データ線に付随する容量に充電され、
前記駆動期間においては、前記各データ線は前記データ線駆動回路から電気的に切り離され、前記走査線駆動回路によって選択された前記走査線に対応する前記単位回路の各々における前記電気光学素子には、当該単位回路に対応する前記データ線に付随する容量から、前記書込期間において充電された電荷が供給される、
電気光学装置。 - 請求項1から請求項10の何れかの電気光学装置を備えた電子機器。
- 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して配置された複数の単位回路を具備し、
前記複数の単位回路の各々は、
データ電位に応じた階調となる電気光学素子と、
容量線に接続された第1電極と、前記データ線に接続された第2電極と、を有する容量素子と、
前記第2電極と前記電気光学素子との間に配置されて前記走査線の選択時に導通することで前記第2電極と前記電気光学素子とを導通させるスイッチング素子と、を備える電気光学装置の駆動方法であって、
各単位期間内における駆動期間ごとに一の前記走査線が順次選択され、
前記各単位期間内における期間であって前記駆動期間が開始される前の書込期間ごとに、当該単位期間内の前記駆動期間で選択される前記走査線に対応する前記単位回路の階調データに応じたデータ電位が前記各データ線に出力される
電気光学装置の駆動方法。 - 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して配置された複数の単位回路を具備し、
前記複数の単位回路の各々は、データ電位に応じた階調となる電気光学素子を備える電気光学装置の駆動方法であって、
各単位期間内の期間であって駆動期間が開始される前の書込期間ごとに、当該単位期間内の前記駆動期間で選択される前記走査線に対応する前記単位回路の階調データに応じたデータ電位を前記各データ線に出力して前記データ電位に応じた電荷を前記各データ線に付随する容量に充電し、
前記各単位期間内の前記駆動期間ごとに、一の前記走査線を順次選択し、選択した前記走査線に属する前記単位回路に対応する前記データ線に付随する容量から、当該単位期間内の前記書込期間において充電された電荷を、当該単位回路における前記電気光学素子へ供給する、
電気光学装置の駆動方法。
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