JP2014157221A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】温度に応じて画像の明るさを補正しつつ、画像のちらつきを抑制する。
【解決手段】電気光学装置１００は、電気光学素子Ｅに電流を供給する駆動トランジスタＴDRを有する画素回路Ｐと、画像を非表示とする第１期間において、温度を検出し、検出した温度に応じて画像の明るさを制御する出力データＤoutを生成する温度センシング部３４と、画像を表示する第２期間において、第１期間で生成された出力データＤoutに基づいて、電気光学素子Ｅの輝度を制御する走査線駆動回路２２、駆動制御回路２４、データ線駆動回路２６、及びタイミング制御回路３６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気光学素子などの電気光学素子を制御する技術に関する。
近年、有機ＥＬ素子など、電流に応じた輝度で発光する電気光学素子を用いた表示装置が実用化されている。このような表示装置では、一般に、電気光学素子に供給される電流をトランジスタ（以下「駆動トランジスタ」という）のゲートの電位に応じて制御する画素回路が用いられる。駆動トランジスタの電流特性は温度によって変化する。このため、温度が変化すると画像の明るさが変化してしまう。そこで、特許文献１には、温度を検出し、電気光学素子の輝度を補正する技術が開示されている。
特開２０１１−２２１１２７号公報
しかしながら、従来の温度補正は、リアルタイムに温度を検出して補正を行っていた。このため補正誤差により、画像の表示中に輝度が変化してしまう。特に、シリコン基板上に、画素回路を形成する場合には、駆動トランジスタの動作領域としてサブスレッショルド領域を使用することがある。サブスレッショルド領域では、電流特性が急峻に変化するため、リアルタイムに温度を検知して表示輝度を制御しようとすると、輝度が大きく変化してしまい表示画面がちらつくといった問題があった。
以上の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電気光学装置は、電気光学素子及び前記電気光学素子に電流を供給する駆動トランジスタを有する画素回路と、画像を非表示とする第１期間において、温度を検出し、検出した温度に応じて前記画像の明るさを制御する第１データを生成する第１手段と、画像を表示する第２期間において、前記第１期間で生成された前記第１データに基づいて、前記電気光学素子の輝度を制御する第２手段とを備える。
この発明によれば、画像を表示しない第１期間において測定した温度に基づいて第１データを生成し、画像を表示する第２期間において第１データに基づいて電気光学素子の輝度を制御する。即ち、画像を表示する期間では、直前の非表示の期間で測定された温度に基づいて電気光学素子の輝度を制御するので、画像の表示中に温度が変化しても画像の明るさを変化させず、ちらつきを抑圧することができる。
上述した本発明の一態様に係る電気光学装置において、前記画素回路、前記第１手段、及び前記第２手段は、同一のシリコン基板上に形成されることが好ましい。電流を制御する駆動トランジスタをシリコン基板上に形成する場合、駆動トランジスタの動作領域がサブスレッショルド領域を使用することになる。サブスレッショルド領域では、温度によって電流特性が大きく変化する。この場合、画像の表示中に温度を検知して、電気光学素子の輝度を制御しようとすると画像がちらつくが、この発明によれば、画像の表示しない期間で測定した温度に基づいて、画像を表示する期間の輝度を制御するので、表示期間中の画面のちらつきを抑制することができる。
上述した本発明の一態様に係る電気光学装置において、前記第１手段は、前記温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部を用いて複数回検出した温度の平均値を算出する平均温度算出部とを備え、前記平均値に基づいて前記第１データを生成することが好ましい。温度検出部と第２手段を同一のシリコン基板上に形成する場合、第２手段で発生するノイズが温度検出部に影響を与えると、正確に温度が検出できない。この発明によれば、平均温度算出部を備えるので、ノイズの影響を抑制することができる。
より具体的には、前記温度検出部は、温度に応じた電圧を示す温度信号を出力する温度検出回路と、水平同期信号をカウントしてカウントデータを出力するカウンタと、前記カウンとデータをＤＡ変換してカウント信号を出力するＤＡ変換回路とを備え、前記温度信号と前記カウント信号とが一致したタイミングにおける前記カウントデータを、前記温度を示す温度データとして出力し、前記平均値算出部は、複数の前記温度データの平均値を算出することが好ましい。
上述した本発明の一態様に係る電気光学装置において、前記第１データは、１垂直同期期間において前記電気光学素子に前記電流を供給する発光期間を指定することが好ましい。この場合には、第１データで指定される発光期間において、電気光学素子に電流を供給することによって、温度変化に起因する電気光学素子の輝度変化を補正することができる。
上述した本発明の一態様に係る電気光学装置において、前記第１手段は、少なくなくとも前記第２期間から前記第１期間に遷移したタイミングから、前記温度の検出を開始することが好ましい。この場合には、次の第２期間に備えて、温度を速やかに測定することが可能となる。なお、前記第１手段は、初期化が完了したタイミングにおいても温度の検出を開始することが好ましい。
上述した本発明の一態様に係る電気光学装置において、前記第１手段は、前記第１期間において周期的に前記第１データを生成し、前記第２手段は、前記第１期間において最後に生成された前記第１データに基づいて、前記電気光学素子の輝度を制御することが好ましい。
第１期間が長い場合、第１期間中に温度が変化するが、この発明によれば、第１期間中に複数の第１データが生成された場合に、最後の第１データに基づいて、電気光学素子の輝度を制御するので、より正確に温度の補正を行うことが可能となる。
次に、本発明に係る電子機器は、上述した本発明の一態様に係る電気光学装置と、前記第１期間と前記第２期間とを指定する点灯制御信号を前記電気光学装置に供給する制御部とを備える。
より具体的には、電気光学装置及び使用者が覗き込んだことを検出する検出部を備えた電子ビューファインダーを備え、前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記点灯制御信号を生成して前記電気光学装置に供給することが好ましい。このような電子機器としては、デジタルスチルカメラやビデオカメラなどが該当する。
この発明の実施形態である電気光学装置の構成を示すブロック図である。 同装置の各部の波形を示すタイムチャートである。 同装置に用いる画素回路の一例を示す回路図である。 同装置に用いる温度センシング部及びレジスタ部の構成を示すブロック図である。 同装置に用いるバンドギャップレファレンス回路の構成例を示す回路図である。 同回路の特性例を示すグラフである。 温度センシング部の各部の波形を示すタイムチャートである。 温度センシング部の各部の波形を示すタイムチャートである。 変形例に係る画素回路の一部を示す回路図である。 電子機器の一例であるパーソナルコンピューターの外観を示す斜視図である。 電子機器の一例である携帯電話機の外観を示す斜視図である。 電子機器の一例であるデジタルスチルカメラの一例を示すブロック図である。
＜Ａ：実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る電気光学装置（表示装置）の構成を示すブロック図である。同図に示すように、電気光学装置１００は、複数の画素回路Ｐが配列された素子アレイ部１０、走査線駆動回路２２，駆動制御回路２４，データ線駆動回路２６、各種の設定データを格納するレジスタ部３２、温度を検出して電気光学素子が発光する期間を指定する温度センシング部３４を具備する。これらの構成要素は同一のシリコン基板に形成されることが好ましい。また、電気光学装置１００は、外部から供給される点灯制御信号ＣＴＬによって、画像を表示するか画像を非表示とするかが制御される。そして、電気光学装置１００は、画像を非表示とすべき第１期間において温度を測定し、画像を表示すべき第２期間において測定した温度に基づいて画像の輝度を補正している。
素子アレイ部１０には、Ｘ方向に延在するＭ本の走査線１２と、各走査線１２に対をなしてＸ方向に延在するＭ本の駆動制御線１４と、Ｘ方向に交差するＹ方向に延在するＮ本のデータ線１６とが形成される（ＭおよびＮの各々は２以上の自然数）。各画素回路Ｐは、走査線１２とデータ線１６との各交差に対応して配置される。したがって、素子アレイ部１０の全体では、Ｘ方向およびＹ方向にわたって縦Ｍ行×横Ｎ列のマトリクス状に画素回路Ｐが配列する。
走査線駆動回路２２は、Ｍ本の走査線１２の各々（各行の画素回路Ｐ）を順番に選択するための走査信号Ｙ[1]〜Ｙ[M]を生成して各走査線１２に出力する手段（例えばＭビットのシフトレジスタ）である。図２に示すように、第ｉ行（ｉ＝１〜Ｍ）の走査線１２に供給される走査信号Ｙ[i]は、ひとつのフレーム期間Ｆ（Ｆ1，Ｆ2，……）のうち第ｉ番目の書込期間（水平走査期間）Ｈにてハイレベルとなり、それ以外の期間にてローレベルを維持する。走査線駆動回路２２は、水平同期信号ＨＳＹＮＣに同期したクロック信号ＨＣＫを用いて、１水平走査期間だけＨレベルとなるスタートパルスＳＰ１を順次シフトして走査信号Ｙ[1]〜Ｙ[M]を生成する。スタートパルスＳＰ１及びクロック信号ＨＣＫは、タイミング制御回路３６から供給される。
図１の駆動制御回路２４は、駆動制御信号Ｚ[1]〜Ｚ[M]を生成して各駆動制御線１４に出力する。図２に示すように、第ｉ行の駆動制御線１４に供給される駆動制御信号Ｚ[i]は、走査信号Ｙ[i]がハイレベルとなる書込期間Ｈの始点から当該書込期間Ｈの経過後（次の書込期間Ｈの開始前）までの所定の時間長の期間（以下「発光期間」という）ＨDRにてハイレベルを維持し、それ以外の期間にてローレベルとなる。
駆動制御回路２４は、クロック信号ＨＣＫを用いて、発光期間ＨDRにおいてＨレベルとなるスタートパルスＳＰ２をシフトして駆動制御信号Ｚ[1]〜Ｚ[m]を生成する。スタートパルスＳＰ２及びクロック信号ＨＣＫは、タイミング制御回路３６から供給される。
図１のデータ線駆動回路２６は、各画素回路Ｐの階調を指定する階調データＧＤに基づいてデータ信号Ｘ[1]〜Ｘ[N]を生成して各データ線１６に出力する。データ信号Ｘ[j] （ｊ＝１〜Ｎ）は、第ｉ行に属する第ｊ列目の画素回路Ｐの階調データＧＤに応じた電位ＶDATAとなる。データ線駆動回路２６には、階調データＧＤ、ドットクロック信号ＤＣＫ、クロック信号ＨＣＫがタイミング制御回路３６から供給される。
タイミング制御回路３６は、各種の制御信号を生成し、走査線駆動回路２２、駆動制御回路２４、データ線駆動回路２６、及び温度センシング部３４に供給する。また、タイミング制御回路３６は、外部から供給される点灯制御信号ＣＴＬによって、画像を表示する第１期間において、走査線駆動回路２２、駆動制御回路２４、及びデータ線駆動回路２６を動作させ、画像を非表示とする第２期間において走査線駆動回路２２、駆動制御回路２４、及びデータ線駆動回路２６を動作させない。具体的には、第２期間においては、走査線駆動回路２２、駆動制御回路２４、及びデータ線駆動回路２６に供給する信号を非アクティブとする。これによって、画素回路Ｐを駆動するための、これらの駆動回路では、クロック信号ＨＣＫやドットクロック信号ＤＣＫに同期した転送動作が実行されない。このため、駆動回路で発生するノイズのレベルは第２期間で減少する。
一方、タイミング制御回路３６は、点灯制御信号ＣＴＬ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、及びリセット信号ＲＥＳを温度センシング部３４に供給する。温度センシング部３４は、点灯制御信号ＣＴＬが画像の非表示を指定する第２期間において温度を測定して、電気光学素子Ｅの発光期間ＨDRの長さを指定する出力データＤoutを生成する。より具体的は、出力データＤoutは、電気光学素子Ｅを点灯させるライン数を指定する。出力データＤoutは第２期間において生成されるが、第１期間においても出力されている。タイミング制御回路３６は、出力データＤoutに基づいて、第１期間に駆動制御回路２４に出力するスタートパルスＳＰ２のＨレベルの期間を決定する。これによって、駆動制御信号Ｚ[1]〜Ｚ[m]がＨレベルとなる期間は出力データＤoutによって定まる。
電気光学素子Ｅの輝度は、発光期間ＨDRの長さに応じて定まる。従って、温度センシング部３４において第２期間で測定された温度に基づいて、第１期間における電気光学素子Ｅの輝度を補正することが可能となる。更に、画像を表示する第２期間において出力データＤoutは変化しないので、第２期間中に発光期間ＨDRが大きく変化して画像がちらつくといった問題を無くすことができる。
次に、図３を参照して、各画素回路Ｐの具体的な構成を説明する。なお、同図においては第ｉ行に属する第ｊ列目のひとつの画素回路Ｐのみが代表的に図示されている。
図３に示すように、画素回路Ｐは電気光学素子Ｅを含む。本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、発光層に供給される駆動電流ＩDRの電流量に応じた強度で発光する。電気光学素子Ｅの陰極は低位側の電源（接地電位）ＶCTに電気的に接続される。
駆動電流ＩDRの経路上（高位側の電源ＶELと電気光学素子Ｅの陽極との間）にはＮチャネル型の駆動トランジスタＴDRが配置される。駆動トランジスタＴDRは、ゲート−ソース間の電圧に応じて駆動電流ＩDRの電流量を制御する手段である。駆動トランジスタＴDRのドレイン（Ｄ）は高位側の電源ＶELに接続される。
駆動トランジスタＴDRのゲートとドレイン（電源ＶEL）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ＴDRのゲートとデータ線１６との間にはＮチャネル型の選択トランジスタＴSLが配置される。選択トランジスタＴSLは、駆動トランジスタＴDRのゲートとデータ線１６との電気的な接続（導通／非導通）を制御するスイッチング素子である。第ｉ行に属する各画素回路Ｐの選択トランジスタＴSLのゲートは第ｉ行の走査線１２に対して共通に接続される。
駆動トランジスタＴDRのソース（Ｓ）と電気光学素子Ｅの陽極との間（すなわち駆動電流ＩDRの経路上）にはＮチャネル型の駆動制御トランジスタＴELが配置される。駆動制御トランジスタＴELは、駆動トランジスタＴDRのソースと電気光学素子Ｅの陽極との電気的な接続を制御するスイッチング素子である。駆動制御トランジスタＴELが導通することで駆動電流ＩDRの経路が確立するから、駆動制御トランジスタＴELは、電気光学素子Ｅに対する駆動電流ＩDRの供給の可否を制御する手段として機能する。第ｉ行に属する各画素回路Ｐの駆動制御トランジスタＴELのゲートは第ｉ行の駆動制御線１４に対して共通に接続される。
以上の構成において、図２に示すように書込期間Ｈにて走査信号Ｙ[i]がハイレベルに遷移すると（すなわち第ｉ行の走査線１２が選択されると）、選択トランジスタＴSLは導通する。したがって、書込期間Ｈ内に出力制御信号ＬＰがハイレベルに遷移すると、データ信号Ｘ[j]の電位ＶDATAが選択トランジスタＴSLを経由して駆動トランジスタＴDRのゲートに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、駆動トランジスタＴDRのゲートの電位ＶGは階調データＧＤに応じた電位ＶDATAに設定される。
書込期間Ｈの終点にて走査信号Ｙ[i]がローレベルに遷移すると、選択トランジスタＴSLが非導通の状態となって駆動トランジスタＴDRのゲートはデータ線１６から電気的に絶縁されるが、駆動トランジスタＴDRのゲートの電位ＶGは、書込期間Ｈの経過後においても容量素子Ｃによって電位ＶDATAに維持される。
一方、駆動制御トランジスタＴELは、駆動制御信号Ｚ[i]がハイレベルに遷移することで書込期間Ｈの始点から導通する。したがって、書込期間Ｈを含む発光期間ＨDRにおいて、駆動トランジスタＴDRのゲートの電位ＶG（電位ＶDATA）に応じた電流量の駆動電流ＩDRが、電源ＶELから駆動トランジスタＴDRと駆動制御トランジスタＴELとを経由して電気光学素子Ｅに供給される。電気光学素子Ｅは、駆動電流ＩDRの電流量に応じた強度（すなわち電位ＶDATAに応じた強度）で発光する。
本実施形態においては、温度に応じて発光期間ＨDRの長さが制御される。具体的には、温度が高くなる程、発光期間ＨDRが短くなる。これは、温度が高くなると、ゲート電位ＶGが同じでも駆動トランジスタＴDRは大きな駆動電流ＩDRを電気光学素子Ｅに供給するため、電気光学素子Ｅの輝度が高くなるからである。
次に、図４にレジスタ部３２及び温度センシング部３４のブロック図を示す。レジスタ部３２は、温度範囲設定レジスタ３２１〜３２５と発光ライン数設定レジスタ３３１〜３３５を備える。これらのレジスタは、不揮発性のメモリで構成されている。温度範囲設定レジスタ３２１〜３２５は温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５を各々記憶している。この例の温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５は７ビットである。温度センシング部３４では、温度の測定を実行する。温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５は、温度の測定結果が、どの温度範囲にあるかを判定するための閾値を表している。この例では、温度範囲設定データＲＴ１は「２０」、温度範囲設定データＲＴ２は「３５」、温度範囲設定データＲＴ３は「５０」、温度範囲設定データＲＴ４は「６５」、温度範囲設定データＲＴ５は「８０」となっている。
発光ライン数設定レジスタ３３１〜３３５は発光ライン数設定データＲＮ１〜ＲＮ５を各々記憶している。温度センシング部３４では、測定温度がどの温度範囲に属するかに応じて、発光期間ＨDRの長さを水平走査期間単位で指定する出力データＤoutを生成する。発光ライン数設定データＲＮ１〜ＲＮ５の各々は、発光ライン数を指定する。この例では、発光ライン数設定データＲＮ０は「２５０」、発光ライン数設定データＲＮ１は「２４０」、発光ライン数設定データＲＮ２は「２３０」、発光ライン数設定データＲＮ３は「２２０」、発光ライン数設定データＲＮ４は「２００」、発光ライン数設定データＲＮ５は「１８０」となっている。
温度センシング部３４は、水平同期信号ＨＳＹＮＣをカウントしてカウントデータＣoutを出力するカウンタ３４０、温度に応じた電圧を示す温度信号Ｖtmpを出力するバンドギャップリファレンス回路３４２、カウントデータＣoutをＤＡ変換してカウント信号Ｖｘを出力するＤＡＣ回路３４４、正入力端子に温度信号Ｖtmpが供給され、負入力端子にカウント信号Ｖｘが供給されるコンパレータ３４６を備える。
カウンタ３４０には、リセット信号ＲＥＳ、点灯制御信号ＣＴＬ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣがタイミング制御回路３６から供給される。リセット信号ＲＥＳは、電気光学装置１００の電源が投入され、非動作状態から動作状態に遷移すると、ＬレベルからＨレベルに遷移する信号である。リセット信号ＲＥＳの立ち上がりに同期してタイミング制御回路３６は初期化を実行する。点灯制御信号ＣＴＬは、電気光学装置１００で画像を表示する第１期間を指定し、当該第１期間でＨレベルとなり画像を非表示とする第２期間でＬレベルとなる。なお、リセット信号ＲＥＳ及び点灯制御信号ＣＴＬは、カウンタ３４０の他に、後述する平均値算出回路３６０及び出力レジスタ３８４にも供給される。カウンタ３４０、平均値算出回路３６０及び出力レジスタ３８４は、リセット信号ＲＥＳの立ち上がりタイミング、あるいは、点灯制御信号ＣＴＬの立ち下がりタイミングで初期化される。
カウンタ３４０は、リセット信号ＲＥＳがＨレベル、且つ、点灯制御信号ＣＴＬがＬベルの期間にカウントを実行する。但し、リセット信号ＲＥＳがＬレベルからＨレベルに遷移した直後は、最初の垂直同期信号ＶＳＹＮＣがアクティブ（Ｌレベル）になると、カウントを開始する。そして、リセット信号ＲＥＳがＨレベルであっても、点灯制御信号ＣＴＬがＨレベルとなる画像を表示する第１期間ではカウントを実行しない。
コンパレータ３４６は、カウント信号Ｖｘが温度信号Ｖtmp以下の場合にはＨレベルの出力信号ＣＭＰを生成し、カウント信号Ｖｘが温度信号Ｖtmpを上回るとＬレベルの出力信号ＣＭＰを生成する。従って、出力信号ＣＭＰがＨレベルからＬレベルに立ち下がるタイミングにおけるカウントデータＣoutのデジタル値が温度をＤＡ変換したものとなる。
図５にバンドギャップリファレンス回路３４２の詳細な構成を示す。バンドギャップリファレンス回路３４２は駆動トランジスタＴDRの温度を測定できるように素子アレイ部１０の近傍に設けることが好ましい。なお、図５に例示するバンドギャップリファレンス回路３４２の替わりに、温度に応じた電圧を示す温度信号Ｖtmpを出力する他の回路を用いてもよいことは勿論である。図５に示すバンドギャップリファレンス回路３４２において、温度信号Ｖtmpは以下に示す式で与えられる。
Ｖtmp＝Ｖth＋（ＫＴ／ｑ）（Ｒ１・ｌｎＮ／Ｒ２）
但し、Ｋはボルツマン定数（=1.381＊10-23[m2・kg／s2・K]）、Ｔは絶対温度、ｑは電荷素量（=1.602＊10-19[C]）である。
例えば、Ｒ１を１ＭΩ、Ｒ２を１０ｋΩとした場合の温度信号Ｖtmpは、図６に示すように温度が高くなると大きくなる。
説明を図４に戻す。温度センシング部３４は立ち下がりエッジ検出回路３４８、及び第１乃至第４レジスタ３５１〜３５４を備える。立ち下がりエッジ検出回路３４８は、１回の動作でコンパレータ３４６の出力信号ＣＭＰの立ち下がりエッジを４回検出する。第１回目の検出では検出パルスＰ１を第１レジスタ３５１に供給し、第２回目の検出では検出パルスＰ２を第２レジスタ３５２に供給し、第３回目の検出では検出パルスＰ３を第３レジスタ３５３に供給し、第４回目の検出では検出パルスＰ４を第４レジスタ３５４に供給する。第１乃至第４レジスタ３５１〜３５４は、各検出パルスＰ１〜Ｐ４に同期してカウントデータＣoutをラッチし、温度データＤ１〜Ｄ４を出力する。
ここで、立ち下がりエッジ検出回路３４８は、リセット信号ＲＥＳがＬレベルからＨレベルに立ち上がった後か点灯制御信号ＣＴＬがＨレベルからＬレベルに立ち下がった後に動作がリセットされる。その後、コンパレータ３４６の出力信号ＣＭＰの立ち下がりエッジに同期して検出パルスＰ１〜Ｐ４を生成する。この結果、第１乃至第４レジスタ３５１には、コンパレータ３４６の出力信号ＣＭＰの立ち下がりエッジに同期して測定された温度データＤ１〜Ｄ４が格納される。
温度センシング部３４は、更に、平均値算出回路３６０、比較回路３７１〜３７５、加算回路３８０、選択回路３８２、及び出力レジスタ３８４を備える。平均値算出回路３６０は、温度データＤ１〜Ｄ４を平均化した平均温度データＡＶＲを垂直同期信号ＶＳＹＮＣに同期して出力する。比較回路３７１〜３７５には、温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５が各々供給される。比較回路３７１〜３７５は、温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５と平均温度データＡＶＲとを比較し、温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５が平均温度データＡＶＲを以上である場合は「１」となり、温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５が平均温度データＡＶＲ未満である場合は「０」となる比較結果データＣ１〜Ｃ５を出力する。加算回路３８０は比較結果データＣ１〜Ｃ５を加算して加算データＡＤＤを出力する。
選択回路３８２には、発光ライン数設定データＲＮ１〜ＲＮ５が供給される。選択回路３８２は加算データＡＤＤに基づいて、発光ライン数設定データＲＮ０〜ＲＮ５の一つを選択して出力レジスタ３８４に選択データＳＥＬとして出力する。この例では、加算データＡＤＤが「５」の場合、発光ライン数設定データＲＮ５を選択し、加算データＡＤＤが「４」の場合、発光ライン数設定データＲＮ４を選択し、加算データＡＤＤが「３」の場合、発光ライン数設定データＲＮ３を選択し、加算データＡＤＤが「２」の場合、発光ライン数設定データＲＮ２を選択し、加算データＡＤＤが「２」の場合、発光ライン数設定データＲＮ１を選択し、加算データＡＤＤが「０」の場合、発光ライン数設定データＲＮ０を選択する。
出力レジスタ３８４は、想定外の発光ライン数が出力されないように、リセット信号ＲＥＳの立ち上がり及び点灯制御信号ＣＴＬの立ち上がりを検出したら出力データＤoutの値を「０」にリセットし、２回目の垂直同期信号ＶＳＹＮＣの立ち上がりに同期して選択データＳＥＬを取り込んで、出力データＤoutとして出力する。
このように温度センシング部３４は、画像を非表示とする第２期間において温度を測定し、その平均値を示す平均温度データＡＶＲを算出し、平均温度データＡＶＲに基づいて発光ライン数を指定する出力データＤoutを生成する。
次に、電気光学装置１００について、電源投入の直後の動作と画像を非表示とする場合の動作とに分けて説明する。
図７は電気光学装置１００の電源投入の直後の動作を示すタイミングチャートである。電源が投入された後、時刻Ｔ１において、リセット信号ＲＥＳがＬレベルからＨレベルに遷移する。この時点で、点灯制御信号ＣＴＬはＬレベルであり、画像の非表示を指定している。温度センシング部３４は、リセット信号がＬレベルからＨレベルに遷移したタイミング、即ち、初期化が完了したタイミングから温度の測定を開始する。
時刻Ｔ２において垂直同期信号ＶＳＹＮＣがＬレベルに遷移すると、カウンタ３４０は水平同期信号ＨＳＹＮＣのカウントを開始する。すると、カウントデータＣoutのデータ値が次第に大きくなる。カウンタ３４０は、カウントデータＣoutの値が「１２７」に達すると、カウント値をリセットする。そして、１垂直走査期間に４回、カウントを開始する。この結果、カウントデータＣoutをＤＡ変換したカウント信号Ｖｘは、三角波の形状となる。
コンパレータ３４６は、カウント信号Ｖｘと温度信号Ｖtmpとを比較して出力信号ＣＭＰを出力する。この例では、時刻Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６において、カウント信号Ｖｘが温度信号Ｖtmpを上回り、コンパレータ３４６の出力信号ＣＭＰが立ち下がる。この時、第１乃至第４レジスタ３５１〜３５４にはカウントデータＣoutが取り込まれる。この例では、時刻Ｔ３において第１レジスタ３５１にカウントデータＣoutが取り込まれた結果、温度データＤ１は「７０」となり、時刻Ｔ４において第２レジスタ３５２にカウントデータＣoutが取り込まれた結果、温度データＤ２は「６９」となり、時刻Ｔ５において第３レジスタ３５３にカウントデータＣoutが取り込まれた結果、温度データＤ３は「７１」となり、時刻Ｔ６において第４レジスタ３５４にカウントデータＣoutが取り込まれた結果、温度データＤ４は「７０」となる。
更に、時刻Ｔ７において垂直同期信号ＶＳＹＮＣがＬレベルになると、平均値算出回路３６０は、４回の計測結果である温度データＤ１〜Ｄ４の平均値を算出して、データ値が「７０」となる平均温度データＡＶＲを出力する。このように平均温度データＡＶＲを算出することによって、正確な温度を特定することができる。特に、本実施形態のようにバンドギャップリファレンス回路３４２と、画素Ｐを駆動するための周辺回路（タイミング制御回路３６、走査線駆動回路２２、駆動制御回路２４、及びデータ線駆動回路２６等）とを同一のシリコン基板上に形成すると、周辺回路のノイズがバンドギャップリファレンス回路３４２に影響を与える可能性がある。そのような場合に、温度データＤ１〜Ｄ４を平均化することによって、より正確に温度を特定することが可能となる。
次に、比較回路３７１〜３７５は、平均温度データＡＶＲと温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５を比較する。この例では、平均温度データＡＶＲは「７０」であり、温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５は、上述したように「２０」、「３５」、「５０」、「６５」、「８０」である。従って、時刻Ｔ７において、比較結果データＣ１〜Ｃ４は「１」となる一方、比較結果データＣ５は「０」となる。
この時、加算回路３８０は比較結果データＣ１〜Ｃ５を加算して、データ値「４」を示す加算データＡＤＤを出力する。また、選択回路３８２は、加算データＡＤＤが「４」の場合、発光ライン数設定データＲＮ４を選択するので、出力データＤoutが指定する発光ライン数は「２００」となる。
図８は画像を非表示とする場合の電気光学装置１００の動作を示すタイミングチャートである。時刻Ｔ１１において点灯制御信号ＣＴＬがＨレベルからＬレベルに遷移して、画像を表示とする状態から非表示とする状態に移行すると、温度センシング部３４は、温度の測定を開始する。まず、カウンタ３４０は、水平同期信号ＨＳＹＮＣのカウントを開始する。カウンタ３４０は、カウントデータＣoutの値が「１２７」に達するとカウント値をリセットし、一定時間が経過すると、再びカウントを開始する。カウンタ３４０は、カウント動作を４回繰り返す。
コンパレータ３４６は、カウント信号Ｖｘと温度信号Ｖtmpとを比較して出力信号ＣＭＰを出力するが、この例では、時刻Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ１５において、カウント信号Ｖｘが温度信号Ｖtmpを上回り、コンパレータ３４６の出力信号ＣＭＰが立ち下がる。この例では、時刻Ｔ１２において第１レジスタ３５１にカウントデータＣoutが取り込まれた結果、温度データＤ１は「６１」となり、時刻Ｔ１３において第２レジスタ３５２にカウントデータＣoutが取り込まれた結果、温度データＤ２は「５９」となり、時刻Ｔ１４において第３レジスタ３５３にカウントデータＣoutが取り込まれた結果、温度データＤ３は「５７」となり、時刻Ｔ１５において第４レジスタ３５４にカウントデータＣoutが取り込まれた結果、温度データＤ４は「６３」となる。
更に、４回の測定が終了した後、最初に垂直同期信号ＶＳＹＮＣがＬレベルになる時刻Ｔ１６において、平均値算出回路３６０は、４回の計測結果である温度データＤ１〜Ｄ４の平均値を算出して、データ値が「６０」となる平均温度データＡＶＲを出力する。比較回路３７１〜３７５は、平均温度データＡＶＲと温度範囲設定データＲＴ１〜ＲＴ５を比較して、データ値が「１」となる比較結果データＣ１〜Ｃ３と、データ値が「０」となる比較結果データＣ４及びＣ５を生成する。
加算回路３８０は比較結果データＣ１〜Ｃ５を加算するので、加算データＡＤＤの値は「３」となる。このため、選択回路３８２は、発光ライン数設定データＲＮ３を選択する。この結果、出力データＤoutが指定する発光ライン数は「２２０」となる。タイミング制御回路３６は、出力データＤoutの示す発光ライン数に対応する発光期間ＨDRとなるようにスタートパルスＳＰ２を生成する。
このように本実施形態によれば、画像を表示しない第１期間において測定した温度に基づいて出力データＤoutを生成し、画像を表示する第２期間において出力データＤoutに基づいて電気光学素子Ｅの輝度を制御する。即ち、画像を表示する第１期間では、直前の非表示の第２期間で測定された温度に基づいて電気光学素子Ｅの輝度を制御するので、画像の表示中に温度が変化しても画像の明るさを変化させず、ちらつきを抑圧することができる。
特に、本実施形態では、発光ライン数を６段階で制御する。このように電気光学素子Ｅの輝度を段階的に補正する場合、画像を表示する第２期間中に発光ライン数の切り替えがあると、画面がちらつくことになる。本実施形態では、第２期間中の発光ライン数は一定になるので、画面のちらつきを抑圧することができる。
＜Ｂ：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。
（１）変形例１
以上の各形態においては書込期間Ｈの開始と同時に駆動制御トランジスタＴELを導通させる構成を例示したが、駆動制御トランジスタＴELを導通させる時期（すなわち駆動制御信号Ｚ[i]をハイレベルに設定する時期）は適宜に変更される。例えば、書込期間Ｈの開始前または開始後の時点から駆動制御トランジスタＴELを導通させてもよい。また、書込期間Ｈの後の時点から駆動制御トランジスタＴELを導通させてもよい。さらに、発光期間ＨDRは、書込期間Ｈが終了して所定期間経過後に開始され、次の書込期間Ｈの直前に終了するようにしてもよい。
（２）変形例２
画素回路Ｐを構成する各トランジスタの導電型は適宜に変更される。例えば、駆動トランジスタＴDRをＰチャネル型としてもよい。すなわち、図９に例示するように、Ｐチャネル型の駆動トランジスタＴDRのソース（Ｓ）と電気光学素子Ｅの陰極との間に駆動制御トランジスタＴELを介在させた構成を採用することができる。また、図３における駆動トランジスタＴDRをＰチャネル型にしてもよい。
（３）変形例３
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。本発明に適用される電気光学素子は、自身が発光する自発光型であればどのようなものでもよく、例えば、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子などが該当する。
（４）変形例４
上述した実施形態では、画像を非表示とする期間において、温度センシング部３４は、出力データＤoutを１回生成したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、温度センシング部３４は、画像を非表示とする第１期間において、周期的に出力データＤoutを生成し、走査線駆動回路２２、駆動制御回路２４、データ線駆動回路２６及びタイミング制御回路３６は、画像を非表示とする第２期間において最後に生成された出力データＤoutに基づいて、電気光学素子Ｅの輝度を制御すべく、発光期間ＨDRを設定してもよい。画像を非表示とする期間が長いと、出力データＤoutを生成した時点の温度から画像の表示を開始する時点の温度が変化してしまい正確な補正ができないことがあり得る。この変形例によれば、周期的に出力データＤoutを生成し、最後に生成した出力データＤoutに基づいて、電気光学素子Ｅの輝度を補正するので、より正確に温度に起因する輝度変化を補正することができる。
（５）変形例５
上述した実施形態では、駆動トランジスタＴDRの電流特性に着目して発光期間ＨDRを補正したが、補正の対象は、表示すべき階調を指定する画像データや、データ信号のレベルであってもよい。要は電気光学素子Ｅの輝度を制御できるのであれば、補正の対象はどのようなものであってもよい。また、駆動トランジスタＴDRの温度特性のみならず、電気光学素子たる電気光学素子Ｅの温度特性を考慮して補正してもよい。
＜Ｃ：応用例＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図８ないし図１０には、以上に説明した何れかの形態に係る電気光学装置１００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１０は、電気光学装置１００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１００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１００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。パーソナルコンピュータ２０００は、電気光学装置１００の画像を表示する面をキーボードに向けて折りたためるようになっている。そして、折りたたんだ状態では、Ｌレベルとなり、開いた状態ではＨレベルとなる点灯制御信号ＣＴＬが本体から電気光学装置１００に供給される。
図１１は、電気光学装置１００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１００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１００に表示される。携帯電話機４０００は、一定期間、画像を表示すると、節電のため非表示に移行する。画像を表示する期間にＨレベルとなり、画像を非表示とする期間にＬレベルとなる点灯制御信号ＣＴＬが本体から電気光学装置１００に供給される。
図１１は、電気光学装置１００を適用したデジタルスチルカメラ３００のブロック図である。デジタルスチルカメラ３００は、電子ビューファインダー２００、撮像素子２１０、制御部２２０、メモリ２３０、及び操作部２４０を備える。操作部２４０はシャッターボタンや各種の設定に用いる設定ボタンを備える。撮像素子２１０は制御部２２０の制御の下、画像を撮像して画像データを制御部２２０に出力する。制御部２２０はＣＰＵなどで構成され、デジタルスチルカメラ３００全体を制御する。メモリ２３０はフラッシュメモリなどで構成され、画像データを記憶する。電子ビューファインダー２００は、上述した電気光学装置１００と覗き込み感知センサー１５０とを備える。覗き込み感知センサー１５０は、例えば、赤外線の発光部と受光部とを備える。人が電子ビューファインダー２００を覗き込むと発光部で発光した赤外線が反射され受光部で受光される。この場合、覗き込み感知センサー１５０は受光部で受光した光量に応じた大きさの検出信号を出力する。制御部２２０は検出信号を閾値と比較して、人が電子ビューファインダー２００を覗き込でいる期間を特定する。そして、制御部２２０は、人が電子ビューファインダー２００を覗き込でいる期間においてＨレベルとなり、それ以外の期間においてＬレベルとなる点灯制御信号ＣＴＬを電気光学装置１００に出力する。
これにより、電子ビューファインダー２００は、人が覗き込んだ場合にのみ、画像を表示し、それ以外の期間に画像を非表示とする。そして、画像を非表示とする期間に温度を検出し、検出した温度に基づいて画像を表示する期間の輝度を補正するので、画面のちらつきを抑制することができる。なお、温度を測定するのは、シャッター速度、F値、ホワイトバランス等の撮影の設定を行っている期間、 ボタン、ダイヤル、タッチパネルなど操作部２４０を用いて撮影者が指示している期間、シャッターと連動して一眼レフのミラーが動いている期間、オートフォーカスのレンズのピント合わせが開始されたタイミングなどで行ってもよい。さらに、撮影結果を表示する表示パネルを備える場合は、表示パネルに画像が表示されているときに温度の測定を行ってもよい。
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図１０から図１２に例示した機器のほか、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。
１００……電気光学装置、Ｐ……画素回路、１０……素子アレイ部、１２……走査線、１４……駆動制御線、１６……データ線、２２……走査線駆動回路、２４……駆動制御回路、２６……データ線駆動回路、３６……タイミング制御回路、３２……レジスタ部、３４……温度センシング部、３４０……カウンタ、３４２……バンドギャップリファレンス回路、３４４……ＤＡＣ回路、３４６……コンパレータ、３４８……立ち上がりエッジ検出回路、３６０……平均値算出回路、Ｅ…電気光学素子、ＴDR……駆動トランジスタ、ＣＴＬ……点灯制御信号。

Claims (9)

  1. 電気光学素子及び前記電気光学素子に電流を供給する駆動トランジスタを有する画素回路と、
    画像を非表示とする第１期間において、温度を検出し、検出した温度に応じて前記画像の明るさを制御する第１データを生成する第１手段と、
    画像を表示する第２期間において、前記第１期間で生成された前記第１データに基づいて、前記電気光学素子の輝度を制御する第２手段と、
    を備える電気光学装置。
  2. 前記画素回路、前記第１手段、及び前記第２手段は、同一のシリコン基板上に形成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。
  3. 前記第１手段は、前記温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部を用いて複数回検出した温度の平均値を算出する平均温度算出部とを備え、前記平均値に基づいて前記第１データを生成することを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
  4. 前記温度検出部は、
    温度に応じた電圧を示す温度信号を出力する温度検出回路と、
    水平同期信号をカウントしてカウントデータを出力するカウンタと、
    前記カウンとデータをＤＡ変換してカウント信号を出力するＤＡ変換回路とを備え、
    前記温度信号と前記カウント信号とが一致したタイミングにおける前記カウントデータを、前記温度を示す温度データとして出力し、
    前記平均値算出部は、複数の前記温度データの平均値を算出する、
    ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
  5. 前記第１データは、１垂直同期期間において前記電気光学素子に前記電流を供給する発光期間を指定することを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
  6. 前記第１手段は、少なくなくとも前記第２期間から前記第１期間に遷移したタイミングから、前記温度の検出を開始することを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
  7. 前記第１手段は、前記第１期間において周期的に前記第１データを生成し、
    前記第２手段は、前記第１期間において最後に生成された前記第１データに基づいて、前記電気光学素子の輝度を制御することを特徴とする請求項２乃至６のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
  8. 請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の電気光学装置と、
    前記第１期間と前記第２期間とを指定する点灯制御信号を前記電気光学装置に供給する制御部と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
  9. 請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の電気光学装置及び使用者が覗き込んだことを検出する検出部を備えた電子ビューファインダーを備え、
    前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記点灯制御信号を生成して前記電気光学装置に供給する、
    ことを特徴とする電子機器。
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