JP2015152775A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
電気光学装置および電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015152775A JP2015152775A JP2014026637A JP2014026637A JP2015152775A JP 2015152775 A JP2015152775 A JP 2015152775A JP 2014026637 A JP2014026637 A JP 2014026637A JP 2014026637 A JP2014026637 A JP 2014026637A JP 2015152775 A JP2015152775 A JP 2015152775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- electro
- optical device
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Control Of El Displays (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
【解決手段】電気光学装置は、階調電圧供給回路と、基準電圧供給回路と、発光素子と、階調電圧と基準電圧との差分に応じた電流を発光素子に供給する駆動トランジスターと、駆動トランジスターのゲートノードの電位を補償する特性補償部と、電圧制御回路と、を備える。電圧制御回路は、階調電圧供給回路と基準電圧供給回路とを同一の電源電圧で動作させる。
【選択図】図1
Description
この構成により、電圧制御回路では、階調電圧供給回路と基準電圧供給回路とを同一の電源電圧で動作させる。これにより、画素回路に供給される階調電圧と基準電圧とでは、ノイズの影響の度合いが同じものとなるので、駆動トランジスターは、発光素子に階調電圧と基準電圧との差分に応じた電流を供給することができる。そのため、駆動トランジスターが供給する電流がずれることはなく、発光素子における輝度を本来出したい輝度にすることができ、発光ばらつきを回避することができる。これにより、発光ムラのない良好な映像表示を得ることができる電気光学装置を提供することができる。
この構成により、信号配線に画素回路を複数接続する構成とすることにより、電気光学装置では、複数の画素回路を備える場合に、すべての画素回路において発光ばらつきを回避することができる。また、電圧制御回路と画素回路とを離間した場所に形成することにより画素回路におけるスイッチングによる動作ノイズが電源に重畳することを抑制できるので、ノイズの電圧レベルを低下させることができる。
本発明の一態様は、電気光学装置において、レベルシフト回路は、第1端及び第2端を有する容量素子を含み、前記第1端には、前記階調電圧及び前記基準電圧が供給可能であり、前記第2端には、前記信号配線が電気的に接続されてもよい。
本発明の一態様は、電気光学装置において、前記第1端に前記基準電圧が供給される期間において、前記特性補償部により補償されたゲートノードの電位が前記スイッチング素子を介して前記信号配線及び前記容量素子の第2端に出力可能に構成されてもよい。
この構成により、電圧制御回路が有する第1回路と第2回路とから、それぞれ階調電圧と基準電圧とを画素回路に供給することができるので、画素回路に供給される階調電圧と基準電圧とでは、ノイズの影響の度合いを同じものとすることができるとともに、階調電圧、及び基準電圧それぞれの電圧値設定の自由度が向上する。
この構成により、電圧制御回路が有する共通回路から、階調電圧と基準電圧とを画素回路に供給することができるので、画素回路に供給される階調電圧と基準電圧とでは、ノイズの影響の度合いを同じものとすることができるとともに、電圧制御回路の小面積化が可能となる。
この構成により、画素回路に供給される階調電圧と基準電圧とでは、ノイズの影響の度合いを同じものとすることができるとともに、第1の動作電圧と第2の動作電圧を調整することで階調電圧、及び基準電圧を容易に変更できる。
この構成により、画素回路に供給される階調電圧と基準電圧とでは、ノイズの影響の度合いを同じものとすることができるとともに、画素回路に対する過度な電界ストレスを未然に防ぐことができる。
この構成により、画素回路に供給される階調電圧と基準電圧とでは、ノイズの影響の度合いを同じものとすることができるとともに、集積化による電気光学装置の小型化が可能となる。
この構成により、電子機器では、電圧制御回路が、階調電圧供給回路と基準電圧供給回路とを同一の電源電圧で動作させる。これにより、画素回路に供給される階調電圧と基準電圧とでは、ノイズの影響の度合いが同じものとなるので、駆動トランジスターは、発光素子に階調電圧と基準電圧との差分に応じた電流を供給することができる。そのため、発光素子に供給される電流がずれることはなく、画素回路における輝度を本来出したい輝度にすることができ、発光ばらつきを回避することができる。これにより、発光ムラのない良好な映像表示を得ることができる電子機器を提供することができる。
図1に示すように、電気光学装置1は、表示パネル2と、表示パネル2の動作を制御する制御部3とを備える。表示パネル2は、複数の画素回路と、当該画素回路を駆動する駆動回路とを備える。本実施形態において、表示パネル2が備える複数の画素回路及び駆動回路は、シリコン基板に形成され、画素回路には、発光素子の一例であるOLEDが用いられる。また、表示パネル2は、例えば、表示部で開口する枠状のケース82に収納されるとともに、FPC(Flexible Printed Circuits)基板84の一端が接続される。
FPC基板84には、半導体チップの制御部3が、COF(Chip On Film)技術によって実装されるとともに、複数の端子86が設けられて、図示省略された上位回路に接続される。
表示制御回路4には、図示省略された上位回路よりデジタルの画像データVideoが同期信号に同期して供給される。ここで、画像データVideoとは、表示パネル2(厳密には、後述する表示部100)で表示すべき画像の画素の階調レベルを例えば8ビットで規定するデータである。また、同期信号とは、垂直同期信号、水平同期信号、及び、ドットクロック信号を含む信号である。
表示制御回路4は、同期信号に基づいて、制御信号Ctrを生成し、これを表示パネル2及び駆動制御回路5に対して供給する。なお、制御信号Ctrとは、パルス信号や、クロック信号、イネーブル信号などを含む信号である。
次に、表示制御回路4は、画像データVideoに基づいて、デジタルの画像信号Vidを、以下のように生成する。すなわち、表示制御回路4は、画像データVideoに規定される輝度に対応した、ビット値を出力し、画像信号Vidを生成する。そして、表示制御回路4は、生成した画像信号Vidを表示パネル2に対して供給する。
具体的には、駆動制御回路5は、表示パネル2に対して、制御信号Sel(1)、Sel(2)、Sel(3)と、これらの信号に対して論理反転の関係にある制御信号/Sel(1)、/Sel(2)、/Sel(3)と、負論理の制御信号/Giniと、正論理の制御信号Grefと、所定のリセット電位である電位Vorstと、電位制御信号VrefSとを供給する。なお、以下では、制御信号Sel(1)、Sel(2)、Sel(3)を、制御信号Selと総称し、制御信号/Sel(1)、/Sel(2)、/Sel(3)を、制御信号/Selと総称する場合がある。電位制御信号VrefSは、例えば、ユーザーの設定する表示画面の明るさを示す情報に基づき、駆動制御回路5において設定されてもよい。
表示部100には、表示すべき画像の画素に対応した画素回路110がマトリクス状に配列されている。詳細には、表示部100において、m行の走査線12が図において横方向(X方向)に延在して設けられ、また、3列毎にグループ化された(3n)列のデータ線14が図において縦方向(Y方向)に延在し、かつ、各走査線12と互いに電気的な絶縁を保って設けられている。そして、m行の走査線12と(3n)列のデータ線14との交差部に対応して画素回路110が設けられている。このため、本実施形態において画素回路110は、縦m行×横(3n)列でマトリクス状に配列されている。
なお、同一行の走査線12と同一グループに属する3列のデータ線14との交差に対応した3つの画素回路110は、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の画素に対応して、これらの3画素が表示すべきカラー画像の1ドットを表現する。すなわち、本実施形態は、RGB(Red/Green/Blue)に対応したOLEDの発光によって1ドットのカラーを加法混色で表現する構成となっている。
各給電線16には、電位Vorstが共通に給電されている。ここで、給電線16の列を区別するために、図において左から順に1、2、3、…、(3n)、(3n+1)列目の給電線16と呼ぶ場合がある。1列目〜(3n)列目の給電線16の各々は、1列目〜(3n)列目のデータ線14の各々に沿って設けられる。すなわち、1以上(3n)以下の整数をpとしたとき、p列目の給電線16およびp列目のデータ線14は、互いに隣り合うように設けられる。
また、表示パネル2には、1列目〜(3n)列目のデータ線14の各々に対応して、(3n)個の保持容量50が設けられる。保持容量50の一端はデータ線14に接続され、他端が給電線16に接続される。すなわち、保持容量50は、データ線14の電位を保持する第1保持容量として機能する。保持容量50は、互いに隣り合う給電線16及びデータ線14が絶縁体(誘電体)を挟持することで形成されることが好ましい。この場合、互いに隣り合う給電線16とデータ線14との間の距離は、必要とされる大きさの容量が得られるように定められる。なお、以下では、保持容量50の容量値をCdtと表記する。
図2において、保持容量50は、表示部100の外側に設けられているが、これはあくまでも等価回路であり、表示部100の内側に設けてもよい。また、保持容量50は、表示部100の内側から外側にわたって設けられてもよい。
なお、走査線駆動回路20は、走査信号Gwr(1)〜Gwr(m)のほかにも、当該走査信号Gwrに同期した各種の制御信号を行毎に生成して表示部100に供給するが、図2においては図示を省略している。また、フレームの期間とは、電気光学装置1が1カット(コマ)分の画像を表示するのに要する期間をいい、例えば同期信号に含まれる垂直同期信号の周波数が120Hzであれば、その1周期分の8.3ミリ秒の期間である。
階調電圧供給回路70は、制御部3より供給される画像信号Vidと制御信号Ctrとに基づいて、デマルチプレクサーDMに対して供給するデータ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)を生成する。具体的には、階調電圧供給回路70は、詳細は後述するが、電圧制御回路60から供給される階調度を示す電圧を、画像信号Vidにより選択して、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)として出力する。また、階調電圧供給回路70は、デマルチプレクサーDM及びレベルシフト回路を介して、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)を、データ線14により画素回路110に対して供給する。また、階調電圧供給回路70は、DAC(Digital Analog Converter)を有し、画像信号Vidのビット値に対応して複数の階調電圧のうちのいずれか一つの階調電圧を選択して、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)を生成する。そして、階調電圧供給回路70は、生成したデータ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)を、1、2、…、n番目のグループに対応するデマルチプレクサーDMに対して、それぞれ供給する。なお、データ信号Vd(1)〜Vd(n)が取り得る電位の最高値をVmaxとし、最低値をVminとする。
上述した、電圧制御回路60、階調電圧供給回路70及び基準電圧供給回路71の各々は、例えば、同一の基板上に形成されている。
図3に示すように、デマルチプレクサーDMは、列毎に設けられたトランスミッションゲート34の集合体であり、各グループを構成する3列に、データ信号を順番に供給するものである。ここで、j番目のグループに属する(3j−2)、(3j−1)、(3j)列に対応したトランスミッションゲート34の入力端は互いに共通接続されて、その共通端子にそれぞれデータ信号Vd(j)が供給される。j番目のグループにおいて左端列である(3j−2)列に設けられたトランスミッションゲート34は、制御信号Sel(1)がHレベルであるとき(制御信号/Sel(1)がLレベルであるとき)にオン(導通)する。同様に、j番目のグループにおいて中央列である(3j−1)列に設けられたトランスミッションゲート34は、制御信号Sel(2)がHレベルであるとき(制御信号/Sel(2)がLレベルであるとき)にオンし、j番目のグループにおいて右端列である(3j)列に設けられたトランスミッションゲート34は、制御信号Sel(3)がHレベルであるとき(制御信号/Sel(3)がLレベルであるとき)にオンする。
また、各列のトランジスター43のソースノードまたはドレインノードの他方は、給電線62(電位制御線)に各列にわたって共通に接続され、ゲートノードには、駆動制御回路5から制御信号Grefが各列にわたって共通に供給される。このため、トランジスター43は、保持容量44の他端であるノードh1と給電線62とを、制御信号GrefがHレベルのときに電気的に接続し、制御信号GrefがLレベルのときに電気的に非接続とする。なお、給電線62には、基準電圧供給回路71から電位Vref(基準電圧)が供給される。
図4に示されるように、画素回路110は、PチャネルMOS型のトランジスター121〜125と、OLED130と、保持容量132とを含む。この画素回路110には、走査信号Gwr(i)、制御信号Gel(i)、Gcmp(i)、Gorst(i)が供給される。ここで、走査信号Gwr(i)、制御信号Gel(i)、Gcmp(i)、Gorst(i)は、それぞれi行目に対応して走査線駆動回路20によって供給されるものである。このため、走査信号Gwr(i)、制御信号Gel(i)、Gcmp(i)、Gorst(i)は、i行目であれば、着目している(3j−2)列以外の他の列の画素回路にも共通に供給される。
トランジスター121は、ソースノードが給電線116に接続され、ドレインノードがトランジスター123のソースノードまたはドレインノードの他方と、トランジスター124のソースノードとにそれぞれ接続されている。ここで、給電線116には、画素回路110において電源の高位側となる電位Velが給電される。なお、トランジスター121、122において、ドレインノード又はソースノードが他の構成要素と電気的に接続されると述べたが、電位関係が変わる場合に、ドレインノードとして説明したノードがソースノードとなり、ソースノードとして説明したノードがドレインノードとなることもあり得る。これは、以下で説明するトランジスター123〜125についても同様である。いずれにしても、例えば、トランジスター121のソースノード及びドレインノードのいずれか一方は、給電線116に電気的に接続される。そして、トランジスター121のソースノード及びドレインノードのいずれか他方は、トランジスター124を介してOLED130のアノードに電気的に接続されている。トランジスター121が飽和領域で動作する場合には、トランジスター121のゲート・ソース間の電圧に応じて導通状態が制御され、この導通状態に応じた電流をOLED130に供給する。すなわち、トランジスター121は、トランジスター121のゲートノードおよびソースノード間の電圧に応じた電流を流す駆動トランジスターとして機能する。
トランジスター124のゲートノードには制御信号Gel(i)が供給され、ソースノードがトランジスター121のドレインノードとトランジスター123のドレインノードとに接続され、ドレインノードがトランジスター125のソースノードとOLED130のアノードとにそれぞれ接続されている。すなわち、トランジスター124は、トランジスター121のドレインノードと、OLED130のアノードとの間の電気的な接続を制御する、発光制御トランジスターとして機能する。
トランジスター125のゲートノードにはi行目に対応した制御信号Gorst(i)が供給され、ドレインノードは(3j−1)列目の給電線16に接続されて電位Vorstに保たれている。このトランジスター125は、給電線16と、OLED130のアノードとの間の電気的な接続を制御する初期化トランジスターとして機能する。
本実施形態において表示パネル2はシリコン基板に形成されるので、トランジスター121〜125の基板電位については電位Velとしている。
このようなOLED130において、アノードからカソードに電流が流れると、アノードから注入された正孔とカソードから注入された電子とが有機EL層で再結合して励起子が生成され、白色光が発生する。このときに発生した白色光は、シリコン基板(アノード)とは反対側のカソードを透過し、カラーフィルターによる着色を経て、観察者側に視認される構成となっている。
以下、電気光学装置1の動作の説明を行い、その後、本実施形態の特徴である階調電圧供給回路70及び基準電圧供給回路71の構成について説明を行う。まず、図5を参照して電気光学装置1の動作について説明する。図5は、電気光学装置1における各部の動作を説明するためのタイミングチャートである。図5に示されるように、走査線駆動回路20は、走査信号Gwr(1)〜Gwr(m)を順次Lレベルに切り替えて、1フレームの期間において1〜m行目の走査線12を1水平走査期間(H)毎に順番に走査する。1水平走査期間(H)での動作は、各行の画素回路110にわたって共通である。そこで以下については、i行目が水平走査される走査期間において、特にi行(3j−2)列の画素回路110について着目して動作を説明する。
説明の便宜上、初期化期間の前提となる発光期間から説明する。図5に示されるように、i行目の発光期間において、走査線駆動回路20は、走査信号Gwr(i)をHレベルに、制御信号Gel(i)をLレベルに、制御信号Gcmp(i)をHレベルに、制御信号Gorst(i)をHレベルに、それぞれ設定する。このため、図6に示されるようにi行(3j−2)列の画素回路110においては、トランジスター124がオンする一方、トランジスター122、123、125がオフする。したがって、トランジスター121は、ゲート・ソース間の電圧Vgsに応じた電流IdsをOLED130に供給する。後述するように、本実施形態において発光期間でのトランジスター121におけるゲート・ソース間の電圧Vgsは、トランジスター121の閾値電圧から、データ信号の電位に応じてレベルシフトした値である。このため、OLED130には、階調レベルに応じた電流がトランジスター121の閾値電圧を補償した状態で供給されることになる。
なお、i行目の発光期間は、i行目以外が水平走査される期間であるから、データ線14の電位は適宜変動する。ただし、i行目の画素回路110において、トランジスター122がオフしているので、ここでは、データ線14の電位変動を考慮していない。また、図6においては、動作説明で重要となる経路を太線で示している(以下の図7〜図9においても同様である)。
次にi行目の走査期間に至ると、まず、第1期間として(b)の初期化期間が開始する。初期化期間において、走査線駆動回路20は、図5に示されるように、走査信号Gwr(i)をHレベルに、制御信号Gel(i)をHレベルに、制御信号Gcmp(i)をHレベルに、制御信号Gorst(i)をLレベルに、それぞれ設定する。このため、図7に示されるように、i行(3j−2)列の画素回路110において、トランジスター124がオフし、トランジスター125がオンする。これによってOLED130に供給される電流の経路が遮断されるとともに、OLED130のアノードが電位Vorstにリセットされる。OLED130は、上述したようにアノードとカソードとで有機EL層を挟持した構成であるので、アノード・カソードの間には、図において破線で示されるように容量Coledが並列に寄生する。発光期間においてOLED130に電流が流れていたときに、当該OLED130のアノード・カソード間の両端電圧が当該容量Coledによって保持されるが、この保持電圧は、トランジスター125のオンによってリセットされる。このため、本実施形態では、後の発光期間においてOLED130に再び電流が流れるときに、当該容量Coledで保持されている電圧の影響を受けにくくなる。例えば高輝度の表示状態から低輝度の表示状態に転じるときに、リセットしない構成であると、輝度が高い(大電流が流れた)ときの高電圧が保持されてしまう。そのため、次に、小電流を流そうとしても、過剰な電流が流れてしまって、低輝度の表示状態にさせることができなくなる。これに対して、本実施形態では、トランジスター125のオンによってOLED130のアノードの電位がリセットされるので、低輝度側の再現性が高められることになる。なお、本実施形態において、電位Vorstについては、当該電位Vorstと共通電極118の電位Vctとの差がOLED130の発光閾値電圧を下回るように設定される。このため、初期化期間(次に説明する補償期間および書込期間)において、OLED130はオフ(非発光)状態である。
本実施形態において電位Viniは、(Vel−Vini)がトランジスター121の閾値電圧|Vth|よりも大きくなるように設定される。なお、トランジスター121はPチャネル型であるので、ソースノードの電位を基準とした閾値電圧Vthは負である。そこで、高低関係の説明で混乱が生じるのを防ぐために、閾値電圧については、絶対値の|Vth|で表し、大小関係で規定することにする。
i行目の走査期間では、次に第2期間として(c)の補償期間となる。補償期間におい
て、駆動制御回路5は、図5に示されるように、制御信号/GiniをHレベルに、制御信号GrefをHレベルに、それぞれ設定する。このため、図8に示されるように、レベルシフト回路LSにおいて、トランジスター43はオンした状態となる一方、トランジスター45はオフした状態となる。これにより、保持容量44の他端と給電線62とが電気的に接続され、ノードh1が電位Vrefに設定される。
補償期間の後、第3期間として(d)の書込期間に至る。書込期間において、走査線駆動回路20は、図5に示されるように、走査信号Gwr(i)をLレベルに、制御信号Gel(i)をHレベルに、制御信号Gcmp(i)をHレベルに、制御信号Gorst(i)をLレベルに、それぞれ設定する。これにより、トランジスター121のダイオード接続が解除される。また、駆動制御回路5は、図5に示されるように、制御信号/GiniをHレベルに、制御信号GrefをLレベルに、それぞれ設定する。これにより、トランジスター45はオフした状態を維持するとともに、トランジスター43もオフした状態となる。このため、(3j−2)列目のデータ線14からi行(3j−2)列の画素回路110におけるトランジスター121のゲートノードgに至るまでの経路はフローティング状態になるものの、当該経路における電位は、保持容量50、132によって(Vel−|Vth|)、すなわち、電位Vpに維持される。
このときのトランジスター121のゲートノードgの電位変化について、図10を参照しつつ詳細に説明する。図10は、補償期間及び書込期間における、トランジスター121のゲートノードg及びノードh1の各々の電位変化について説明するための図である。図10(A)は、補償期間終了時(厳密には、補償期間終了時から、保持容量44の他端にデータ信号Vd(j)が供給されるまでの期間)におけるトランジスター121のゲートノードg及びノードh1の電位について表している。また、図10(B)は、書込期間終了時(厳密には、書込期間のうち、保持容量44の他端にデータ信号Vd(j)が供給された後の期間)におけるトランジスター121のゲートノードg及びノードh1の電位について表している。なお、以下において、変化後のトランジスター121のゲートノードgの電位をVgateと表す。
図8及び図9に示したように、補償期間及び書込期間において、保持容量50及び保持容量132は電気的に並列に接続される。簡略化のため、VelとVorstとが同電位とした場合、保持容量50及び保持容量132の合成容量の容量値C0は、以下の式(1)で表される。
Q0bとすると(図10(B))、書込期間において、保持容量50及び保持容量132の合成容量から流出する電荷(Q0a−Q0b)は、以下の式(2)で表される。
k1=Crf1/(Crf1+Cdt+Cpix)…式(6)
Vgate=k1*{Vd(j)−Vref}+Vp…式(7)
=Vel−|Vth|+k1・{Vd(j)−Vref}…式(9)
このとき、トランジスター121のゲートノードgの電位範囲ΔVgateは、以下の式(11)に示すように、データ信号の電位範囲ΔVdata(=Vmax−Vmin)に容量比k1を乗じた値に圧縮される。
また、トランジスター121のゲートノードgの電位範囲ΔVgateを、データ信号の電位範囲ΔVdataに対してどの方向にどれだけシフトさせるかについては、電位Vp(=Vel−|Vth|)、電位Vrefで定めることができる。これは、データ信号の電位範囲ΔVdataが、電位Vrefを基準にして容量比k1で圧縮されるとともに、その圧縮範囲が電位Vpを基準にシフトされたものが、トランジスター121のゲートノードgの電位範囲ΔVgateとなるためである。
このようにi行目の書込期間において、i行目の画素回路110のゲートノードgには、補償期間における電位Vp(=Vel−|Vth|)から、ノードhの電位変化量ΔVに容量比k1を応じた分だけシフトした電位(Vel−|Vth|+k1・ΔV)が書き込まれる。
i行目の書込期間の終了した後、発光期間が開始される。本実施形態では、i行目の書込期間の終了した後、1水平走査期間の間をおいて発光期間が開始される。発光期間において、走査線駆動回路20は、上述したように、走査信号Gwr(i)をHレベルに設定するため、トランジスター122がオフする。これによって、ゲートノードgの電位は、シフトした電位(Vel−|Vth|+k1・ΔV)に維持される。また、発光期間において、走査線駆動回路20は、上述したように、制御信号Gel(i)をLレベルに設定するので、i行(3j−2)列の画素回路110において、トランジスター124がオンする。ゲート・ソース間の電圧Vgsは、(|Vth|−k1・ΔV)であるから、OLED130には、先の図6に示したように、階調レベルに応じた電流がトランジスター121の閾値電圧を補償した状態で供給されることになる。
このような動作は、i行目の走査期間において、(3j−2)列目の画素回路110以外のi行目の他の画素回路110においても時間的に並列して実行される。さらに、このようなi行目の動作は、実際には、1フレームの期間において1、2、3、…、(m−1)、m行目の順番で実行されるとともに、フレーム毎に繰り返される。
次に、2つのトランジスターが属する画素回路110へのデータ信号の電位が同じ場合、つまり同じ階調レベルが指定された場合に、書込期間においては、動作点Aa、Baからの電位シフト量は、ともに同じk1・ΔVである。このため、トランジスターAについては動作点がAaからAbに移動し、トランジスターBについては動作点がBaからBbに移動するが、電位シフト後の動作点における電流は、トランジスターA、Bともに、ほぼ同じIdsで揃うことになる。
また、図4において破線で示されるようにデータ線14と画素回路110におけるゲートノードgとの間には容量Cprsが寄生する場合がある。この場合、データ線14の電位変化幅が大きいと、当該容量Cprsを介してゲートノードgに伝播し、いわゆるクロストークやムラなどが発生して表示品位を低下させてしまう。当該容量Cprsの影響は、画素回路110が微細化されたときに顕著に現れる。これに対して、本実施形態においては、データ線14の電位変化範囲についても、データ信号の電位範囲ΔVdataに対し狭められるので、容量Cprsを介した影響を抑えることができる。
Vgate=
Vel−|Vth|+k1・{Vd(j)+ΔV1−(Vref+ΔV2)}
…式(12)
この(12)式において、ΔV1≠ΔV2である場合、ノイズの電圧値ΔV1と電圧値ΔV2とが大きく異なる場合や、ノイズの電圧値ΔV1と電圧値ΔV2とが異なる極性を有している場合など、ΔV1−ΔV2の差電圧が無視できないレベルとなり、トランジスター121のゲートノードgの電位Vgateに対するノイズの影響が大きくなる。この結果、OLED130に対して供給される電流が、表示しようとしている画素の本来の輝度を表現する電流値から大きくずれてしまい、表示される画素に発光ムラが発生し、映像表示の品質が低下することになる。
すなわち、同一の極性及び同一の電圧レベルのノイズを有するデータ信号Vd(j)及び基準電圧Vrefの各々が、デマルチプレクサーDM(j)、レベルシフターLSそれぞれを介して、トランジスター121のゲートノードgに電位を与える。このため、ゲートノードgへのノイズがキャンセルされ、表示したい階調レベルを示す画像信号Vidに対応した電流をOLED130に流すことができる。
図13に示すように、電圧制御回路60は、電圧発生回路60−1と電圧発生回路60−2とから構成されている。電圧発生回路60−1は、複数の分圧抵抗、例えば具体的には6個の分圧抵抗R11、R12、R13、R14、R15及びR16を備えている。すなわち、電圧発生回路60−1は、この分圧抵抗R11、R12、R13、R14、R15及びR16の各々が、第1の電源電圧VHと第2の電源電圧VLとの間に直列接続されて構成されている。電圧発生回路60−1は、第1の電源電圧VHと第2の電源電圧VLとの差電圧(VH−VL)を分圧し、分圧抵抗R11、R12、R13、R14、R15及びR16それぞれの接続点において5段階の階調電圧を示すデータ信号Vd(j)を生成する。
具体的には、画像信号Vidの指示によりスイッチ素子SW11がオン状態の場合、データ信号Vd(j)として、分圧抵抗R11と分圧抵抗R12との接続点の分圧電圧が各スイッチ素子の共通接続から出力される。また、画像信号Vidの指示によりスイッチ素子SW12がオン状態の場合、データ信号Vd(j)として、分圧抵抗R12と分圧抵抗R13との接続点の分圧電圧が各スイッチ素子の共通接続から出力される。画像信号Vidの指示によりスイッチ素子SW13がオン状態の場合、データ信号Vd(j)として、分圧抵抗R13と分圧抵抗R14との接続点の分圧電圧が各スイッチ素子の共通接続から出力される。画像信号Vidの指示によりスイッチ素子SW14がオン状態の場合、データ信号Vd(j)として、分圧抵抗R14と分圧抵抗R15との接続点の分圧電圧が各スイッチ素子の共通接続から出力される。画像信号Vidの指示によりスイッチ素子SW15がオン状態の場合、データ信号Vd(j)として、分圧抵抗R15と分圧抵抗R16との接続点の分圧電圧が各スイッチ素子の共通接続から出力される。
そして、分圧抵抗R11と分圧抵抗R12との接続点の分圧電圧が、データ信号Vd(j)がスイッチ素子SW11を介して共通接続点から、デマルチプレクサーDM(j)に対して出力される。
上述したように、本実施形態においては、1≦j≦nである。すなわち、階調電圧供給回路70には、階調電圧供給回路70−jが全数でn個備えられている。これにより、階調電圧供給回路70は、制御部3より供給される画像信号Vidと制御信号Ctrとに基づいて、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)を生成し、デマルチプレクサーDM(1)、DM(2)、…、DM(n)それぞれに出力する。
そして、階調電圧供給回路70は、生成したデータ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)を、1、2、…、n番目のグループに対応するデマルチプレクサーDMに対して、それぞれ供給する。なお、データ信号Vd(1)〜Vd(n)が取り得る電位の最高値をVmaxとし、最低値をVminとする。ここで、階調電圧供給回路70−jは、階調電圧供給回路70において、図2におけるj番目のグループであるDM(j)に対応している。この結果、階調電圧供給回路70は、デマルチプレクサーDM及びレベルシフト回路を介して、データ信号Vd(1)、Vd(2)、…、Vd(n)を、データ線14により画素回路110に対して供給する。
スイッチSW21、SW22及びSW23の各々がオン状態であり、スイッチSW24、SW25及びSW26の各々がオフ状態である場合、分圧抵抗R21と分圧抵抗R22との接続点の分圧電圧が基準電圧Vref(R)として出力され、分圧抵抗R22と分圧抵抗R23との接続点の分圧電圧が基準電圧Vref(G)として出力され、分圧抵抗R23と分圧抵抗R24との接続点の分圧電圧が基準電圧Vref(B)として出力される。
一方、スイッチSW21、SW22及びSW23の各々がオフ状態であり、スイッチSW24、SW25及びSW26の各々がオン状態である場合、分圧抵抗R24と分圧抵抗R25との接続点の分圧電圧が基準電圧Vref(R)として出力され、分圧抵抗R25と分圧抵抗R26との接続点の分圧電圧が基準電圧Vref(G)として出力され、分圧抵抗R26と分圧抵抗R27との接続点の分圧電圧が基準電圧Vref(B)として出力される。基準電圧供給回路71は、電位制御信号VrefSの指示により生成された基準電圧Vref、すなわち基準電圧Vref(R)、Vref(G)及びVref(B)を、レベルシフト回路LSの各々に対して出力する。この結果、基準電圧供給回路71は、レベルシフト回路LSを介して、基準電圧Vref、Vref(G)及びVref(B)の各々を、データ線14により画素回路110に対して供給する。
図14に示すように、電圧制御回路60は、複数の分圧抵抗、例えば具体的には8個の分圧抵抗R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67及びR68を備えている。すなわち、電圧制御回路60は、この分圧抵抗R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67及びR68の各々が、第1の電源電圧VHと第2の電源電圧VLとの間に直列接続されて構成されている。電圧制御回路は、第1の電源電圧VHと第2の電源電圧VLとの差電圧(VH−VL)を分圧し、それぞれの接続点において7段階の分圧電圧を生成する。
図13の階調電圧供給回路70−jと同様に、図14の階調電圧供給回路70−jのDACは、スイッチ素子SW76、SW77、SW78及びSW79の各々が、画像信号Vidのビット値により、いずれか一つがオン状態となり、スイッチ素子SW76、SW77、SW78及びSW79の各々の他端が共通に接続された共通接続点からオン状態となったスイッチ素子の一端が接続された、分圧抵抗の接続点の電圧がデータ信号Vd(j)として、対応するデマルチプレクサーDM(j)に対して出力される。また、図13の階調電圧供給回路70−jと同様に、図14の階調電圧供給回路70−jも、図示しないが画像信号Vidで選択されたスイッチ素子のオン状態を、画像信号Vidとともに入力される制御信号Ctrにより、次の制御信号Ctrが供給されるまで保持しておく回路を備えている。
また、電圧制御回路60における直列に接続される分圧抵抗の数を増加させ、図13に示すように、RGBの各々の画素に対応させて、基準電圧Vref(R)、Vref(G)、Vref(B)を生成させる構成としても良い。
<応用・変形例>
本発明は、上述した実施形態や応用例などの実施形態等に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様は、任意に選択された一または複数を適宜に組み合わせることもできる。
実施形態において、データ信号を供給する制御部3については電気光学装置1とは別体としたが、制御部3についても、走査線駆動回路20やデマルチプレクサーDM、レベルシフト回路LSとともに、シリコン基板に集積化しても良い。
実施形態においては、電気光学装置1をシリコン基板に集積した構成としたが、他の半導体基板に集積した構成しても良い。また、ポリシリコンプロセスを適用してガラス基板等に形成しても良い。いずれにしても、画素回路110が微細化して、トランジスター121において、ゲートとソースの間の電圧Vgsの変化に対しドレイン電流が指数関数的に大きく変化する構成に有効である。
実施形態等では、データ線14を3列毎にグループ化するとともに、各グループにおいてデータ線14を順番に選択して、データ信号を供給する構成としたが、グループを構成するデータ線数については「2」であっても良いし、「4」以上であっても良い。また、グループ化せずに、すなわちデマルチプレクサーDMを用いないで各列のデータ線14にデータ信号を一斉に線順次で供給する構成でも良い。
上述した実施形態等では、画素回路110におけるトランジスター121〜125をPチャネル型で統一したが、Nチャネル型で統一しても良い。また、Pチャネル型およびNチャネル型を適宜組み合わせても良い。
実施形態等では、電気光学素子として発光素子であるOLEDを例示したが、例えば無機発光ダイオードやLED(Light Emitting Diode)など、電流に応じた輝度で発光するものであれば良い。
次に、実施形態等や応用例に係る電気光学装置1を適用した電子機器について説明する。電気光学装置1は、画素が小サイズで高精細な表示な用途に向いている。そこで、電子機器として、ヘッドマウント・ディスプレイを例に挙げて説明する。
まず、図15に示されるように、ヘッドマウント・ディスプレイ300は、外観的には
、一般的な眼鏡と同様にテンプル310や、ブリッジ320、レンズ301L、301R
を有する。また、ヘッドマウント・ディスプレイ300は、図16に示されるように、ブ
リッジ320近傍であってレンズ301L、301Rの奥側(図において下側)には、左
眼用の電気光学装置1Lと右眼用の電気光学装置1Rとが設けられる。
電気光学装置1Lの画像表示面は、図26において左側となるように配置している。こ
れによって電気光学装置1Lによる表示画像は、光学レンズ302Lを介して図において
9時の方向に出射する。ハーフミラー303Lは、電気光学装置1Lによる表示画像を6
時の方向に反射させる一方で、12時の方向から入射した光を透過させる。
電気光学装置1Rの画像表示面は、電気光学装置1Lとは反対の右側となるように配置
している。これによって電気光学装置1Rによる表示画像は、光学レンズ302Rを介し
て図において3時の方向に出射する。ハーフミラー303Rは、電気光学装置1Rによる
表示画像を6時方向に反射させる一方で、12時の方向から入射した光を透過させる。
L、1Rによる表示画像を、外の様子と重ね合わせたシースルー状態で観察することがで
きる。
また、このヘッドマウント・ディスプレイ300において、視差を伴う両眼画像のうち、左眼用画像を電気光学装置1Lに表示させ、右眼用画像を電気光学装置1Rに表示させ
ると、装着者に対し、表示された画像があたかも奥行きや立体感を持つかのように知覚さ
せることができる(3D表示)。
Claims (11)
- 階調電圧を供給する階調電圧供給回路と、
基準電圧を供給する基準電圧供給回路と、
発光素子と、
前記階調電圧と前記基準電圧との差分に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスターと、
前記駆動トランジスターのゲートノードの電位を補償する特性補償部と、
前記階調電圧供給回路と前記基準電圧供給回路とを同一の電源電圧で動作させる電圧制御回路と、
を備える電気光学装置。 - 前記駆動トランジスターのゲートノードに出力電圧を供給するレベルシフト回路をさらに備え、
前記階調電圧供給回路が供給する階調電圧及び前記基準電圧供給回路が供給する前記基準電圧は、前記レベルシフト回路に入力電圧として供給されてなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記レベルシフト回路と画素回路との間に電気的に接続された信号配線をさらに備え、
前記画素回路は、前記発光素子と、前記駆動トランジスターと、前記特性補償部と、前記駆動トランジスターのゲートノードと前記信号配線との間に電気的に接続されたスイッチング素子と、を有し、
前記レベルシフト回路の出力電圧は、前記信号配線及び前記スイッチング素子を介して前記画素回路に供給される、
ことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記レベルシフト回路は、第1端及び第2端を有する容量素子を含み、
前記第1端には、前記階調電圧及び前記基準電圧が供給可能であり、
前記第2端には、前記信号配線が電気的に接続されてなる、
ことを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。 - 前記第1端に前記基準電圧が供給される期間において、前記特性補償部により補償されたゲートノードの電位が前記スイッチング素子を介して前記信号配線及び前記容量素子の第2端に出力可能に構成されてなる、
ことを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。 - 前記電圧制御回路は、
前記階調電圧供給回路に前記階調電圧を供給する第1回路、及び前記基準電圧供給回路に前記基準電圧を供給する第2回路を有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記電圧制御回路は、
前記階調電圧、及び前記基準電圧を生成する共通回路を有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記電圧制御回路は、
第1の動作電圧と、前記第1の動作電圧より低い第2の動作電圧とが供給され、前記前記階調電圧、及び前記基準電圧を生成する、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記第1の動作電圧は、前記駆動トランジスター及び前記発光素子に供給される最大動作電圧より低く、
前記第2の動作電圧は、前記駆動トランジスター及び前記発光素子に供給される最小動作電圧より高い、
ことを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置。 - 前記電圧制御回路は、
前記駆動トランジスターと同一の基板上に形成される、
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の電気光学装置を備える、
ことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014026637A JP2015152775A (ja) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | 電気光学装置および電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014026637A JP2015152775A (ja) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | 電気光学装置および電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015152775A true JP2015152775A (ja) | 2015-08-24 |
Family
ID=53895082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014026637A Withdrawn JP2015152775A (ja) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | 電気光学装置および電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015152775A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114694581A (zh) * | 2018-08-13 | 2022-07-01 | 精工爱普生株式会社 | 发光装置和电子设备 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09288259A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置およびその駆動方法 |
US20040036706A1 (en) * | 2002-08-26 | 2004-02-26 | Shinji Endou | Display panel driver |
JP2004170787A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Toshiba Corp | 表示装置およびその駆動方法 |
JP2005352411A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Sharp Corp | 電流駆動型表示素子の駆動回路およびそれを備えた表示装置 |
JP2006313189A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Seiko Epson Corp | 発光装置、その駆動方法および電子機器 |
JP2007219155A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Seiko Epson Corp | 半導体集積回路 |
JP2008134442A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | アクティブマトリックス型表示装置及び表示方法 |
WO2010016316A1 (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | シャープ株式会社 | 表示装置およびその駆動方法 |
JP2011053635A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Samsung Mobile Display Co Ltd | 有機電界発光表示装置及びその駆動方法 |
JP2011059683A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-24 | Samsung Mobile Display Co Ltd | ディスプレイ装置、電源電圧生成装置、及び電源電圧生成方法 |
JP2012168221A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-06 | Seiko Epson Corp | 頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法 |
JP2013171234A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置および電子機器 |
-
2014
- 2014-02-14 JP JP2014026637A patent/JP2015152775A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09288259A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置およびその駆動方法 |
US20040036706A1 (en) * | 2002-08-26 | 2004-02-26 | Shinji Endou | Display panel driver |
JP2004170787A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Toshiba Corp | 表示装置およびその駆動方法 |
JP2005352411A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Sharp Corp | 電流駆動型表示素子の駆動回路およびそれを備えた表示装置 |
JP2006313189A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Seiko Epson Corp | 発光装置、その駆動方法および電子機器 |
JP2007219155A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Seiko Epson Corp | 半導体集積回路 |
JP2008134442A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | アクティブマトリックス型表示装置及び表示方法 |
WO2010016316A1 (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | シャープ株式会社 | 表示装置およびその駆動方法 |
JP2011053635A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Samsung Mobile Display Co Ltd | 有機電界発光表示装置及びその駆動方法 |
JP2011059683A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-24 | Samsung Mobile Display Co Ltd | ディスプレイ装置、電源電圧生成装置、及び電源電圧生成方法 |
JP2012168221A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-06 | Seiko Epson Corp | 頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法 |
JP2013171234A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置および電子機器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114694581A (zh) * | 2018-08-13 | 2022-07-01 | 精工爱普生株式会社 | 发光装置和电子设备 |
CN114694581B (zh) * | 2018-08-13 | 2024-05-14 | 精工爱普生株式会社 | 电光装置和电子设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11087683B2 (en) | Electro-optical device, driving method of electro-optical device and electronic apparatus | |
US10332450B2 (en) | Electro-optical device, electronic apparatus, and method of driving electro-optical device | |
US10002563B2 (en) | Electro-optical device having pixel circuit and driving circuit, driving method of electro-optical device and electronic apparatus | |
CN107767818B (zh) | 电光学装置以及电子设备 | |
JP5887973B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器 | |
JP6111531B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器 | |
JP6079859B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP5845963B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器 | |
JP6581951B2 (ja) | 電気光学装置の駆動方法 | |
JP5929087B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP6052365B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP2015152775A (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP6626802B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP6269799B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP2019008325A (ja) | 電気光学装置および電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180904 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20181005 |