JP2023045491A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】線順次書込を高速化することなく、発光期間を十分に確保する。【解決手段】奇数フレームV_oddにおいて、複数の走査線12が順番に選択され、一の画素回路110において、第1セレクター122は、当該一の画素回路110に対応する走査線12が選択されれば、容量素子C1aの一端をデータ線14に電気的に接続し、第2セレクター123は、容量素子C1bの一端をトランジスター121のゲートノードgに電気的に接続し、偶数フレームV_eveにおいて、複数の走査線12が順番に選択され、第1セレクター122は、走査線12が選択されれば、容量素子C1bの一端をデータ線14に電気的に接続し、第2セレクター123は、容量素子C1aの一端をゲートノードgに電気的に接続する。【選択図】図6
Description
本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
発光素子として例えばOLEDを用いた電気光学装置が知られている。OLEDは、Organic Light Emitting Diodeの略である。このような電気光学装置では、当該発光素子に電流を流すためのトランジスターなどを含む画素回路が、表示画像の画素に対応して設けられる。当該トランジスターは、階調レベルに応じた電流を発光素子に供給する。これにより、発光素子は、当該電流に応じた輝度で発光する。
このような発光素子を駆動する技術の例としては、例えば特許文献1や特許文献2に記載されているように、1フレーム期間において、データ信号を順次に書き込んだ後に、発光素子を一斉に発光させる技術が知られている。
このような発光素子を駆動する技術の例としては、例えば特許文献1や特許文献2に記載されているように、1フレーム期間において、データ信号を順次に書き込んだ後に、発光素子を一斉に発光させる技術が知られている。
しかしながら、特許文献1および特許文献2では、データ信号の線順次書込から、発光素子の一斉発光まで、1フレーム期間という限られた時間内に実行する必要がある。このため、線順次書込を高速化しなればならない、または、発光期間を十分に確保できずに表示画像が暗くなる、という課題がある。
本開示の一態様に係る電気光学装置は、データ線と複数の走査線との交差に対応して設けられる複数の画素回路を含み、前記各画素回路は、第1セレクター、第2セレクター、第1容量素子、第2容量素子、駆動トランジスターおよび発光素子を含み、前記駆動トランジスターは、ゲートノードの電圧に応じた電流を前記発光素子に供給可能であり、第1フレームにおいて、前記複数の走査線は順番に選択され、前記複数の画素回路のうち一の画素回路における第1セレクターは、当該一の画素回路に対応する一の走査線が選択されれば、前記第1容量素子の一端を前記データ線に電気的に接続し、前記一の画素回路における第2セレクターは、前記第2容量素子の一端を前記ゲートノードに電気的に接続し、前記第1フレームとは異なる第2フレームにおいて、前記複数の走査線は順番に選択され、前記一の画素回路における第1セレクターは、前記一の走査線が選択されれば、前記第2容量素子の一端を前記データ線に電気的に接続し、前記一の画素回路における第2セレクターは、前記第1容量素子の一端を前記ゲートノードに電気的に接続する。
以下、本発明の実施形態に係る電気光学装置について図面を参照して説明する。
なお、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
なお、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器であるヘッドマウントディスプレイ・システム1の構成を示すブロック図である。この図に示されるように、ヘッドマウントディスプレイ・システム1は、メインコントローラー5とヘッドセット300とを含む。ヘッドセット300は、電気光学装置10L、10Rおよびタイミングコントローラー350を含む。
図1は、第1実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器であるヘッドマウントディスプレイ・システム1の構成を示すブロック図である。この図に示されるように、ヘッドマウントディスプレイ・システム1は、メインコントローラー5とヘッドセット300とを含む。ヘッドセット300は、電気光学装置10L、10Rおよびタイミングコントローラー350を含む。
電気光学装置10Lは左眼用であり、電気光学装置10Rは右眼用であり、それぞれカラー画像を表示するマイクロディスプレイである。電気光学装置10Lおよび10Rは、半導体基板に複数の画素回路や、当該画素回路を駆動する駆動回路などが形成されている。半導体基板としては、典型的にはシリコン基板であるが、他の半導体基板であってもよい。
メインコントローラー5は、左眼に視認させる映像を示す映像データVid_L、右眼に視認させる映像を示す映像データVid_Rおよび制御信号Ctrを出力する。映像データVid_LおよびVid_Rは、表示すべき映像における画素の階調レベルを例えば8ビットで指定する。
タイミングコントローラー350は、メインコントローラー5から制御信号Ctr、映像データVid_LおよびVid_Rを受信し、受信した信号に基づいて電気光学装置10Lおよび10Rを駆動するためのタイミング信号を生成する。なお、タイミング信号Syncとは、電気光学装置10Lおよび10Rを垂直走査および水平走査するための信号であり、具体的には垂直同期信号や水平同期信号、クロック信号などがある。このうち、垂直同期信号は、電気光学装置10Lおよび10Rにおける垂直走査の開始を指定し、水平同期信号は、電気光学装置10Lおよび10Rにおける水平走査の開始を指定する。また、クロック信号は、電気光学装置10Lに映像データVid_Lを転送し、電気光学装置10Rに映像データVid_Rを転送する際の同期信号として用いられる。
また、タイミングコントローラー350は、受信した映像データVid_Lを電気光学装置10Lに転送し、受信した映像データVid_Rを電気光学装置10Rに転送する。
また、タイミングコントローラー350は、受信した映像データVid_Lを電気光学装置10Lに転送し、受信した映像データVid_Rを電気光学装置10Rに転送する。
図2は、ヘッドマウントディスプレイ・システムのヘッドセットを示す斜視図であり、図3は、ヘッドセットの光学構成を示す図である。
図2に示されるように、ヘッドセット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、ヘッドセット300は、図3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10Lと右眼用の電気光学装置10Rとが設けられる。なお、タイミングコントローラー350は、ヘッドセット300に内蔵され、メインコントローラー5からケーブル7を介して受信した信号に基づいて、上述した電気光学装置10Lおよび10Rを駆動するためのタイミング信号Syncを生成する。
図2に示されるように、ヘッドセット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、ヘッドセット300は、図3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10Lと右眼用の電気光学装置10Rとが設けられる。なお、タイミングコントローラー350は、ヘッドセット300に内蔵され、メインコントローラー5からケーブル7を介して受信した信号に基づいて、上述した電気光学装置10Lおよび10Rを駆動するためのタイミング信号Syncを生成する。
電気光学装置10Lの画像表示面は、図3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10L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10L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10Rの画像表示面は、電気光学装置10L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10R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10R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。
この構成において、ヘッドセット300の装着したユーザーは、電気光学装置10Lおよび10Rによる表示画像を、外の風景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、ヘッドセット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10Lに表示させ、右眼用画像を電気光学装置10R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。だし、立体感等を知覚させる必要がない場合には、映像データVid_LおよびVid_Rを共通化して、同じ映像が表示される構成にしてもよい。
また、ヘッドセット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10Lに表示させ、右眼用画像を電気光学装置10R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。だし、立体感等を知覚させる必要がない場合には、映像データVid_LおよびVid_Rを共通化して、同じ映像が表示される構成にしてもよい。
なお、電気光学装置10Lおよび10Rの構成については同一なので、以下において電気光学装置10Lおよび10Rについては特に区別することなく、末尾のL、Rを省略して単に符号を10と表記し、映像データVid_LおよびVid_Rについても、単に映像データVidと表記する。
図4は、電気光学装置10を示す斜視図であり、図5は、電気光学装置10の電気的な構成を示すブロック図である。電気光学装置10は、半導体基板上やガラス基板上に形成された発光素子を備える。本実施形態では、発光素子の一例としてOLEDが用いられる。
図4に示されるように、電気光学装置10は、表示領域100で開口する枠状のケース192に収納される。電気光学装置10は、FPC基板194の一端に接続される。なお、FPCとは、Flexible Printed Circuitsの略称である。
図4に示されるように、電気光学装置10は、表示領域100で開口する枠状のケース192に収納される。電気光学装置10は、FPC基板194の一端に接続される。なお、FPCとは、Flexible Printed Circuitsの略称である。
FPC基板194の他端には、タイミングコントローラー350に接続される複数の端子196が設けられる。図5に示されるように、電気光学装置10には、FPC基板194を介して、映像データVidやタイミング信号Syncなどが供給される。
なお、図において、X方向は、電気光学装置10における走査線の延在方向を示し、Y方向は、データ線の延在方向を示す。X方向およびY方向で定まる二次元平面が半導体基板の基板面である。Z方向は、X方向およびY方向に垂直であって、発光素子から発せられる光の出射方向を示す。
なお、図において、X方向は、電気光学装置10における走査線の延在方向を示し、Y方向は、データ線の延在方向を示す。X方向およびY方向で定まる二次元平面が半導体基板の基板面である。Z方向は、X方向およびY方向に垂直であって、発光素子から発せられる光の出射方向を示す。
図5に示されるように、電気光学装置10は、制御回路30、データ信号出力回路50、表示領域100および走査線駆動回路120に大別される。
表示領域100では、m行の走査線12が図においてX方向に沿って設けられ、n列のデータ線14が、図においてY方向に沿って、かつ、各走査線12と互いに電気的に絶縁を保つように設けられる。なお、m、nは、2以上の整数である。
表示領域100では、m行の走査線12が図においてX方向に沿って設けられ、n列のデータ線14が、図においてY方向に沿って、かつ、各走査線12と互いに電気的に絶縁を保つように設けられる。なお、m、nは、2以上の整数である。
表示領域100には、画素回路110が、m行の走査線12と、n列のデータ線14との交差に対応して設けられる。このため、画素回路110は、図において縦m行×横n列でマトリクス状に配列する。マトリクス配列のうち、行(ロウ)を区別するために、図において上から順に1、2、3、…、(m-1)、m行目と呼ぶ場合がある。同様にマトリクスの列(カラム)を区別するために、図において左から順に1、2、3、…、(n-1)、n列目と呼ぶ場合がある。
なお、走査線12を一般化して説明するために、1以上m以下の整数iを用いる。同様に、データ線14を一般化して説明するために、1以上n以下の整数jを用いる。
なお、走査線12を一般化して説明するために、1以上m以下の整数iを用いる。同様に、データ線14を一般化して説明するために、1以上n以下の整数jを用いる。
制御回路30は、メインコントローラー5やタイミングコントローラー350から供給される映像データVidやタイミング信号Syncに基づいて各部を制御する。映像データVidは、上述したように画素の階調レベルを例えば8ビットで指定するが、表示すべき画像における画素の階調レベルで示される明るさの特性と、当該画素に対応する画素回路110の輝度、詳細には、画素回路110に含まれるOLEDの輝度の特性とは、一致しない。
このため、制御回路30は、映像データVidで指定される階調レベルを、当該階調レベルに対応した輝度でOLEDを発光させるために、映像データVidの8ビットを、本実施形態では例えば10ビットにアップコンバージョンして、OLEDの輝度を指定する映像データVdataとして出力する。
このようなアップコンバージョンには、入力である映像データVidの8ビットと、出力である映像データVdataの10ビットとの対応関係を予め記憶したルックアップテーブルが用いられる。
また、制御回路30は、各部を制御するために各種の制御信号を生成するが、詳細については後述する。
このため、制御回路30は、映像データVidで指定される階調レベルを、当該階調レベルに対応した輝度でOLEDを発光させるために、映像データVidの8ビットを、本実施形態では例えば10ビットにアップコンバージョンして、OLEDの輝度を指定する映像データVdataとして出力する。
このようなアップコンバージョンには、入力である映像データVidの8ビットと、出力である映像データVdataの10ビットとの対応関係を予め記憶したルックアップテーブルが用いられる。
また、制御回路30は、各部を制御するために各種の制御信号を生成するが、詳細については後述する。
走査線駆動回路120は、制御回路30による制御にしたがって、m行n列で配列する画素回路110を1行毎に駆動するための回路である。走査線駆動回路120は、1、2、3、…、(m-1)、m行目の走査線12に、順に走査信号Scan(1)、Scan(2)、…、Scan(m-1)、Scan(m)を供給する。一般的には、i行目の走査線12に供給される走査信号がScan(i)と表記される。
なお、図4では、図面の複雑化を避けるために、1行の走査線12を1本としているが、実際には、1行について走査線数は「2」である。i行目に対応する2本の走査線12に供給される走査信号は、Scan_a(i)およびScan_b(i)である。
なお、図4では、図面の複雑化を避けるために、1行の走査線12を1本としているが、実際には、1行について走査線数は「2」である。i行目に対応する2本の走査線12に供給される走査信号は、Scan_a(i)およびScan_b(i)である。
データ信号出力回路50は、走査線駆動回路120によって選択された行に位置する画素回路110に向けて、輝度に応じた電圧のデータ信号を出力する回路である。
詳細には、データ信号出力回路50は、制御回路30から供給される映像データVdataを1行分ラッチし、ラッチした1行分の映像データVdataをアナログのデータ信号に変換し、データ信号として対応するデータ線14に出力する。
なお、1、2、…、(n-1)、n列目におけるデータ線14の電位は、順にVd(1)、Vd(2)、…、Vd(n-1)、Vd(n)と表記される。一般的には、j列目におけるデータ線14の電位はVd(j)と表記される。
なお、本説明において、電圧ゼロの基準は論理レベルのLレベル(接地電位)であるが、2点間の電圧(閾値電圧)を除き、本説明では電位、電圧を厳密に使い分けてはいない。また、本説明において電源とは、時間的にほぼ一定の電圧、電位をいう。
詳細には、データ信号出力回路50は、制御回路30から供給される映像データVdataを1行分ラッチし、ラッチした1行分の映像データVdataをアナログのデータ信号に変換し、データ信号として対応するデータ線14に出力する。
なお、1、2、…、(n-1)、n列目におけるデータ線14の電位は、順にVd(1)、Vd(2)、…、Vd(n-1)、Vd(n)と表記される。一般的には、j列目におけるデータ線14の電位はVd(j)と表記される。
なお、本説明において、電圧ゼロの基準は論理レベルのLレベル(接地電位)であるが、2点間の電圧(閾値電圧)を除き、本説明では電位、電圧を厳密に使い分けてはいない。また、本説明において電源とは、時間的にほぼ一定の電圧、電位をいう。
図6は、画素回路110を示す図である。m行n列で配列する画素回路110は電気的にみれば互いに同一である。このため、画素回路110については、i行j列に位置する画素回路110で代表させて説明する。
図に示されるように、画素回路110は、OLED130と、pチャネルのMOS型のトランジスター121、122a、122b、123a、123bおよび124と、容量素子C1a、C1bとを含む。なお、MOSとは、Metal-Oxide-Semiconductor field-effect transistorの略称である。
i行目の画素回路110には、走査信号Scan_a(i)が、i行目に対応する2本の走査線12のうち、一方の走査線12aを介して供給され、走査信号Scan_b(i)が、他方の走査線12bを介して供給される。
また、1~m行目の、すべての画素回路110には、選択信号Sel_a、Sel_bおよび制御信号Enbが共通に、制御回路30から供給される。
i行目の画素回路110には、走査信号Scan_a(i)が、i行目に対応する2本の走査線12のうち、一方の走査線12aを介して供給され、走査信号Scan_b(i)が、他方の走査線12bを介して供給される。
また、1~m行目の、すべての画素回路110には、選択信号Sel_a、Sel_bおよび制御信号Enbが共通に、制御回路30から供給される。
OLED130は、画素電極131と共通電極133とで発光機能層132を挟持した発光素子である。画素電極131はアノードとして機能し、共通電極133はカソードとして機能する。なお、共通電極133は光反射性および光透過性を有する。OLED130において、アノードからカソードに向かって電流が流れると、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発光機能層132で再結合して励起子が生成され、白色光が発生する。
カラー表示とする場合、発生した白色光が、例えば図示省略された反射層と半反射半透過層とで構成された光共振器にて共振し、R(赤)、G(緑)、B(青)のいずれかの色に対応して設定された共振波長で出射する。光共振器から光の出射側には当該色に対応したカラーフィルターが設けられる。したがって、OLED130からの出射光は、光共振器およびカラーフィルターによる着色を経て、観察者に視認される。なお、光共振器は図示省略されている。また、電気光学装置10が単に明暗のみの単色画像を表示する場合には、上記カラーフィルターが省略される。
i行j列における画素回路110において、トランジスター122aにあっては、ソースノードがj列目のデータ線14に接続され、ドレインノードが容量素子C1aの一端およびトランジスター123aのソースノードに接続され、ゲートノードが走査線12aに接続される。トランジスター122bにあっては、ソースノードがj列目のデータ線14に接続され、ドレインノードが容量素子C1bの一端およびトランジスター123bのソースノードに接続され、ゲートノードが走査線12bに接続される。容量素子C1aの他端および容量素子C1bの他端は、高位の電源電位ELvddが供給される電源配線116に接続される。
トランジスター123aにあっては、ゲートノードが、選択信号Sel_aが供給される制御線13aに接続される。トランジスター123bにあっては、ゲートノードが、選択信号Sel_bが供給される制御線13bに接続される。トランジスター123aのドレインノードおよびトランジスター123bのドレインノードは、トランジスター121のゲートノードgに接続される。
トランジスター121にあっては、ソースノードsが電源配線116に接続され、ドレインノードdがトランジスター124のソースノードに接続される。トランジスター124にあっては、ゲートノードに制御信号Enbが供給され、ドレインノードがOLED130の画素電極131に接続される。なお、OLED130において共通電極133には、電源配線118を介して低位の電源電位ELvssが供給される。
なお、本説明において「電気的に接続」される、または、単に「接続」される、とは、2以上の要素間の直接的または間接的な接続または結合を意味し、例えば半導体基板において2以上の要素間が直接的ではなくても、異なる配線層およびコンタクトホールを介して接続されることも含む。
図7は、電気光学装置10の動作を説明するためのタイミングチャートである。
電気光学装置10の動作は、奇数フレームV_oddと偶数フレームV_eveとに分かれる。
なお、奇数フレームV_oddおよび偶数フレームV_eveは、連続するフレームを区別するための便宜的なものに過ぎない。本説明においてフレームとは、映像データVidで指定される画像の1コマの表示に要する期間をいう。1フレームの期間長は、垂直同期期間と同じであれば、例えばタイミング信号Syncに含まれる垂直同期信号の周波数が60Hzであれば、当該垂直同期信号の1周期分に相当する16.7ミリ秒である。
電気光学装置10の動作は、奇数フレームV_oddと偶数フレームV_eveとに分かれる。
なお、奇数フレームV_oddおよび偶数フレームV_eveは、連続するフレームを区別するための便宜的なものに過ぎない。本説明においてフレームとは、映像データVidで指定される画像の1コマの表示に要する期間をいう。1フレームの期間長は、垂直同期期間と同じであれば、例えばタイミング信号Syncに含まれる垂直同期信号の周波数が60Hzであれば、当該垂直同期信号の1周期分に相当する16.7ミリ秒である。
奇数フレームV_oddでは、走査信号Scan_a(1)、Scan_a(2)、…、Scan_a(m-1)、Scan(m)_aが、順に水平走査期間H毎に排他的にLレベルになる。また、偶数フレームV_eveでは、走査信号Scan_b(1)、Scan_b(2)、…、Scan_b(m-1)、Scan(m)_bが、順に水平走査期間H毎に排他的にLレベルになる。
走査信号Scan_a(m)がHレベルに変化してから走査信号Scan_b(1)がLレベルに変化するまでの期間、および、走査信号Scan_b(m)がHレベルに変化してから走査信号Scan_a(1)がLレベルに変化するまでの期間が垂直走査帰線期間Vblnkである。
本実施形態において、制御信号Enbは、垂直走査帰線期間VblnkにおいてHレベルになる。
なお、奇数フレームV_oddにおいて走査信号Scan_a(1)がLレベルに変化してから走査信号Scan_a(m)がHレベルに変化するまでの期間、および、偶数フレームV_eveにおいて走査信号Scan_b(1)がLレベルに変化してから走査信号Scan_b(m)がHレベルに変化するまでの期間を水平有効走査期間という場合がある。本実施形態では便宜的に、奇数フレームV_oddにおける水平有効走査期間を発光期間L_eveに一致させ、偶数フレームV_eveにおける水平有効走査期間を発光期間L_oddに一致させている。
本実施形態において、制御信号Enbは、発光期間L_eveおよびL_oddにおいてLレベルになる。
本実施形態において、制御信号Enbは、垂直走査帰線期間VblnkにおいてHレベルになる。
なお、奇数フレームV_oddにおいて走査信号Scan_a(1)がLレベルに変化してから走査信号Scan_a(m)がHレベルに変化するまでの期間、および、偶数フレームV_eveにおいて走査信号Scan_b(1)がLレベルに変化してから走査信号Scan_b(m)がHレベルに変化するまでの期間を水平有効走査期間という場合がある。本実施形態では便宜的に、奇数フレームV_oddにおける水平有効走査期間を発光期間L_eveに一致させ、偶数フレームV_eveにおける水平有効走査期間を発光期間L_oddに一致させている。
本実施形態において、制御信号Enbは、発光期間L_eveおよびL_oddにおいてLレベルになる。
奇数フレームV_oddが開始する前の垂直走査帰線期間Vblnkにおいて、選択信号Sel_aが時間的に先にLからHレベルに変化し、選択信号Sel_bが時間的に後にHからLレベルに変化する。また、偶数フレームV_eveが開始する前の垂直走査帰線期間Vblnkにおいて、選択信号Sel_bが時間的に先にLからHレベルに変化し、選択信号Sel_aが時間的に後にHからLレベルに変化する。
すなわち、選択信号Sel_aおよびSel_bでは、位相が180度シフトした関係にある。
すなわち、選択信号Sel_aおよびSel_bでは、位相が180度シフトした関係にある。
まず、奇数フレームV_oddの動作について説明する。奇数フレームV_oddにおいて走査信号Scan_a(i)がLレベルになると、i行j列の画素回路110では、トランジスター122aがオン状態になる。走査信号Scan_a(i)がLレベルになる期間では、走査信号Scan_b(i)がHレベルであるから、i行j列の画素回路110では、トランジスター122bがオフ状態である。
本説明において、スイッチング素子またはトランジスターの「オン状態」とは、スイッチング素子の両端、または、トランジスターにおけるソースノード・ドレインノードの間が電気的に閉じて低インピーダンス状態になることをいう。また、スイッチング素子またはトランジスターの「オフ状態」とは、スイッチング素子の両端、または、ソースノード・ドレインノードの間が電気的に開いて高インピーダンス状態になることをいう。
奇数フレームV_oddにおいて走査信号Scan_a(i)がLレベルになる期間では、データ信号出力回路50が、映像データVdataで示されるi行1列~i行n列の画素の階調レベルをアナログである電位Vd(1)~Vd(n)に変換して、1~n列目のデータ線14にデータ信号として出力する。j列目でいえば、データ信号出力回路50は、i行j列の画素の階調レベルをアナログ信号の電位Vd(j)に変換して、j列目のデータ線14にデータ信号として出力する。
当該電位Vd(j)のデータ信号は、j列目のデータ線14、および、i行j列の画素回路110におけるトランジスター122aを順に介して容量素子C1aに保持される。
なお、ここではi行j列の画素回路110について説明したが、i行目においてj列以外の画素回路110においても、データ信号が容量素子C1aに保持される。
また、奇数フレームV_oddにおいては、i行目以外でも、走査信号Scan_a(1)~Scan_a(m)が順番にLレベルになることによって、画素の階調レベルに応じた電位のデータ信号が容量素子C1aに保持される。
なお、ここではi行j列の画素回路110について説明したが、i行目においてj列以外の画素回路110においても、データ信号が容量素子C1aに保持される。
また、奇数フレームV_oddにおいては、i行目以外でも、走査信号Scan_a(1)~Scan_a(m)が順番にLレベルになることによって、画素の階調レベルに応じた電位のデータ信号が容量素子C1aに保持される。
奇数フレームV_oddのうちの発光期間L_eveでは、選択信号Sel_aがHレベルであるので、すべての画素回路110においてトランジスター123aがオフ状態になる。また、発光期間L_eveでは、選択信号Sel_bがLレベルであるので、すべての画素回路110においてトランジスター123bがオン状態になる。
このため、すべての画素回路110において、容量素子C1bの一端がトランジスター123bを介してトランジスター121のゲートノードgに電気的に接続されるので、当該トランジスター121におけるゲートノードおよびソースノード間には、容量素子C1bに保持された電圧が印加される。
また、発光期間L_eveでは、制御信号EnbがLレベルであるので、トランジスター124がオン状態になる。
このため、すべての画素回路110において、容量素子C1bの一端がトランジスター123bを介してトランジスター121のゲートノードgに電気的に接続されるので、当該トランジスター121におけるゲートノードおよびソースノード間には、容量素子C1bに保持された電圧が印加される。
また、発光期間L_eveでは、制御信号EnbがLレベルであるので、トランジスター124がオン状態になる。
したがって、発光期間L_eveにおいてすべての画素回路110では、トランジスター121がゲートノード・ソースノード間の電圧、すなわち当該画素の階調レベルに応じた電流をOLED130に流す。
発光期間L_eveにおいて容量素子C1bに保持された電圧は、奇数フレームV_oddの前の偶数フレームV_eveにおいてデータ線14を介して供給されたデータ信号に基づく。
したがって、奇数フレームV_oddの発光期間L_eveにおいて、すべての画素回路110におけるOLED130は、その前の偶数フレームV_eveに供給されたデータ信号に応じた輝度で発光することになる。
発光期間L_eveにおいて容量素子C1bに保持された電圧は、奇数フレームV_oddの前の偶数フレームV_eveにおいてデータ線14を介して供給されたデータ信号に基づく。
したがって、奇数フレームV_oddの発光期間L_eveにおいて、すべての画素回路110におけるOLED130は、その前の偶数フレームV_eveに供給されたデータ信号に応じた輝度で発光することになる。
次に、偶数フレームV_eveの動作について説明する。偶数フレームV_eveにおいて走査信号Scan_b(i)がLレベルになると、i行j列の画素回路110では、トランジスター122bがオン状態になる。走査信号Scan_b(i)がLレベルになる期間では、走査信号Scan_a(i)がHレベルであるから、i行j列の画素回路110では、トランジスター122aがオフ状態である。
偶数フレームV_eveにおいて走査信号Scan_b(i)がLレベルになる期間では、データ信号出力回路50が、映像データVdataで示されるi行1列~i行n列の画素の階調レベルをアナログである電位Vd(1)~Vd(n)に変換して、1~n列目のデータ線14にデータ信号として出力する。j列目でいえば、データ信号出力回路50は、i行j列の画素の階調レベルをアナログ信号の電位Vd(j)に変換して、j列目のデータ線14にデータ信号として出力する。
当該電位Vd(j)のデータ信号は、j列目のデータ線14、および、i行j列の画素回路110におけるトランジスター122bを順に介して容量素子C1bに保持される。
なお、ここではi行j列の画素回路110について説明したが、i行目においてj列以外の画素回路110においても、データ信号が容量素子C1bに保持される。
また、偶数フレームV_eveにおいては、i行目以外でも、走査信号Scan_b(1)~Scan_b(m)が順番にLレベルになることによって、画素の階調レベルに応じた電位のデータ信号が容量素子C1bに保持される。
なお、ここではi行j列の画素回路110について説明したが、i行目においてj列以外の画素回路110においても、データ信号が容量素子C1bに保持される。
また、偶数フレームV_eveにおいては、i行目以外でも、走査信号Scan_b(1)~Scan_b(m)が順番にLレベルになることによって、画素の階調レベルに応じた電位のデータ信号が容量素子C1bに保持される。
発光期間L_eveでは、選択信号Sel_bがHレベルであるので、すべての画素回路110においてトランジスター123bがオフ状態になる。また、発光期間L_oddでは、選択信号Sel_aがLレベルであるので、すべての画素回路110においてトランジスター123aがオン状態になる。
このため、すべての画素回路110において、容量素子C1aの一端がトランジスター123aを介してトランジスター121のゲートノードgに電気的に接続されるので、当該トランジスター121におけるゲートノードおよびソースノード間には、容量素子C1aに保持された電圧が印加される。
また、発光期間L_oddでは、制御信号EnbがLレベルであるので、トランジスター124がオン状態になる。
このため、すべての画素回路110において、容量素子C1aの一端がトランジスター123aを介してトランジスター121のゲートノードgに電気的に接続されるので、当該トランジスター121におけるゲートノードおよびソースノード間には、容量素子C1aに保持された電圧が印加される。
また、発光期間L_oddでは、制御信号EnbがLレベルであるので、トランジスター124がオン状態になる。
発光期間L_oddにおいてすべての画素回路110では、トランジスター121がゲートノード・ソースノード間の電圧、すなわち当該画素の階調レベルに応じた電流をOLED130に流す。
発光期間L_oddにおいて容量素子C1aに保持された電圧は、上述したように先の奇数フレームV_oddにおいてデータ線14を介して供給されたデータ信号に基づく。
したがって、発光期間L_oddにおいて、すべての画素回路110におけるOLED130は、その前の奇数フレームV_oddに供給されたデータ信号に応じた輝度で発光することになる。
発光期間L_oddにおいて容量素子C1aに保持された電圧は、上述したように先の奇数フレームV_oddにおいてデータ線14を介して供給されたデータ信号に基づく。
したがって、発光期間L_oddにおいて、すべての画素回路110におけるOLED130は、その前の奇数フレームV_oddに供給されたデータ信号に応じた輝度で発光することになる。
本実施形態では、奇数フレームV_oddにおいて、1行目からm行目まで順次で容量素子C1aにデータ信号の電位が保持され、次の偶数フレームV_eveにおいて制御信号EnbがLレベルになることによって、1行目からm行目までの全画素回路110においてOLED130が一斉に発光する。
一方、偶数フレームV_eveにおいて、1行目からm行目まで順次で容量素子C1bにデータ信号の電位が保持され、次の奇数フレームV_oddにおいて制御信号EnbがLレベルになることによって、1行目からm行目までの全画素回路110においてOLED130が一斉に発光する。
このように本実施形態で、直前フレームにおいて保持された電圧に応じて全画素回路110におけるOLED130が一斉に発光する。
一方、偶数フレームV_eveにおいて、1行目からm行目まで順次で容量素子C1bにデータ信号の電位が保持され、次の奇数フレームV_oddにおいて制御信号EnbがLレベルになることによって、1行目からm行目までの全画素回路110においてOLED130が一斉に発光する。
このように本実施形態で、直前フレームにおいて保持された電圧に応じて全画素回路110におけるOLED130が一斉に発光する。
このため、本実施形態では、データ信号の電位を1行目からm行目まで容量素子C1aまたはC1bに保持させる動作において高速動作が不要であり、また、発光期間L_eveまたはLoddとして水平有効走査期間を確保することができるので、表示画像が暗くなることもない。
また、本実施形態によれば、ヘッドマウントディスプレイ・システム1を装着するユーザーが、実在する風景に電気光学装置10による表示画像を重ねて視認する場合に、当該ユーザーが頭部を振ったときに表示画像が歪んで視認されることを抑えることができる。この点について説明する。
図16A、図16Bおよび図16Cは、従来の線順次でOLEDを発光させた構成において表示画像が歪んで視認されることを説明するための図である。なお、線順次でOLEDを発光させる構成とは、走査線の選択によりデータ信号を容量素子に保持させるとほぼ同時に、OLEDを発光させる構成、すなわち、OLEDを走査線(ライン)毎に発光させる構成をいう。
これらの図において、枠状のTは、ヘッドセット300を装着するユーザーの視野を示す。視野Tにおいて電気光学装置10が矩形上のオブジェクトDjを表示する場合を想定する。この場合に、図16A、図16Bおよび図16Cの順で示されるように、ユーザーが右方向に頭部を振って視野Tが急激に移動するとき、線順次でOLEDを発光させる構成では、オブジェクトDjにおける発光開始のタイミングがライン毎に異なる。詳細には、頭部を振ることによって相対移動する風景に対し、オブジェクトDjにおける上端のライン(行)Lnsは、最初に発光開始を迎え、ほぼ中間のラインLnsは、ラインLnsよりも遅延して発光開始を迎え、下端のラインLnfは、最後に発光開始を迎える。
このように、相対移動する風景に対して、オブジェクトDjの下方に向かうほど、ラインの開始タイミングが遅れるので、ユーザーは、矩形状で表示されるオブジェクトDjが形状Djpのように歪んでいるかのように視認してしまう。
このように、相対移動する風景に対して、オブジェクトDjの下方に向かうほど、ラインの開始タイミングが遅れるので、ユーザーは、矩形状で表示されるオブジェクトDjが形状Djpのように歪んでいるかのように視認してしまう。
これに対して、本実施形態では、OLED130の発光は、発光開始のタイミングがライン毎に異なることはなく、全画素回路110において一斉に実行される。このため、本実施形態では、ユーザーが頭部を振ったときに表示画像が歪んで視認されることを防止することができる。
<第1実施形態の変形例>
上述した第1実施形態では次のような変形が可能である。
上述した第1実施形態では次のような変形が可能である。
第1実施形態では、図7に示されるように、走査信号Scan_b(m)がHレベルに変化した後に、選択信号Sel_aがLからHレベルに変化し、この後に、選択信号Sel_bがHからLレベルに変化し、走査信号Scan_a(m)がHレベルに変化した後に、選択信号Sel_bがLからHレベルに変化し、この後に、選択信号Sel_aがHからLレベルに変化する構成であった。
この構成に限られず、図8に示されるように、走査信号Scan_b(m)がHレベルに変化するタイミングと、選択信号Sel_aがLからHレベルに変化するタイミングとが一致し、走査信号Scan_a(m)がHレベルに変化するタイミングと、選択信号Sel_bがLからHレベルに変化するタイミングとが一致する構成としてもよい。すなわち、垂直走査帰線期間Vblnkの開始タイミングと、それまで接続していた容量素子C1aまたはC1bをトランジスター121のゲートノードgから切り離すタイミングとを一致させる構成としてもよい。
この構成に限られず、図8に示されるように、走査信号Scan_b(m)がHレベルに変化するタイミングと、選択信号Sel_aがLからHレベルに変化するタイミングとが一致し、走査信号Scan_a(m)がHレベルに変化するタイミングと、選択信号Sel_bがLからHレベルに変化するタイミングとが一致する構成としてもよい。すなわち、垂直走査帰線期間Vblnkの開始タイミングと、それまで接続していた容量素子C1aまたはC1bをトランジスター121のゲートノードgから切り離すタイミングとを一致させる構成としてもよい。
図9に示されるように、制御信号EnbがHレベルに変化するタイミングよりも前に、選択信号Sel_aまたは選択信号Sel_bをHレベルに変化させる構成としてもよい。すなわち、OLED130を消灯させるタイミングよりも前に、容量素子C1aまたはC1bをトランジスター121のゲートノードgから切り離す構成としてもよい。
また、第1実施形態では、走査信号Scan_a(1)~Scan_a(m)が順次Lレベルになる期間、および、走査信号Scan_b(1)~Scan_b(m)が順次Lレベルになる期間、すなわち水平有効走査期間の全域を発光期間として制御信号EnbをLレベルとする、すなわちOLED130を発光させる構成であった。
この構成に限られず、図10に示されるように、制御信号EnbがLレベルとする発光期間を狭めて、OLED130の発光期間を短くする構成としてもよい。このような構成によって、OLED130の発光期間が短くなると、電気光学装置10における表示特性が、いわゆるインパルス応答に近くなるので、動画表示における残像感が低減される。また、暗い階調レベルを画素回路110で、さらに暗く表現することができる。
なお、水平有効走査期間の一部を発光期間とする場合に、当該発光期間を、図10に示されるように時間的に前方に寄せてもよいし、時間的に後方に寄せてもよいし、間欠的としてもよい。
この構成に限られず、図10に示されるように、制御信号EnbがLレベルとする発光期間を狭めて、OLED130の発光期間を短くする構成としてもよい。このような構成によって、OLED130の発光期間が短くなると、電気光学装置10における表示特性が、いわゆるインパルス応答に近くなるので、動画表示における残像感が低減される。また、暗い階調レベルを画素回路110で、さらに暗く表現することができる。
なお、水平有効走査期間の一部を発光期間とする場合に、当該発光期間を、図10に示されるように時間的に前方に寄せてもよいし、時間的に後方に寄せてもよいし、間欠的としてもよい。
上述した第1実施形態および第1実施形態の変形例において画素回路110については、図11に示されるような構成として把握することができる。
図6におけるトランジスター122aおよび122bは、図11に示されるように第1セレクター122として把握することができる。詳細には、第1セレクター122は、奇数フレームV_oddにおいて、走査線12aが選択されて、走査信号Scan_a(i)がLレベルになれば、容量素子C1aの一端をj列目のデータ線14に電気的に接続し、偶数フレームV_eveにおいて、走査線12bが選択されて、走査信号Scan_b(i)がLレベルになれば、容量素子C1bの一端をj列目のデータ線14に電気的に接続する。
図6におけるトランジスター122aおよび122bは、図11に示されるように第1セレクター122として把握することができる。詳細には、第1セレクター122は、奇数フレームV_oddにおいて、走査線12aが選択されて、走査信号Scan_a(i)がLレベルになれば、容量素子C1aの一端をj列目のデータ線14に電気的に接続し、偶数フレームV_eveにおいて、走査線12bが選択されて、走査信号Scan_b(i)がLレベルになれば、容量素子C1bの一端をj列目のデータ線14に電気的に接続する。
また、図6におけるトランジスター123aおよび123bは、図11に示されるように第2セレクター123として把握することができる。詳細には、第2セレクター123は、奇数フレームV_oddにおいて、選択信号Sel_aがHレベルであって、選択信号Sel_bがLレベルであれば、容量素子C1bの一端をトランジスター121のゲートノードgに電気的に接続し、偶数フレームV_eveにおいて、選択信号Sel_aがLレベルであって、選択信号Sel_bがHレベルであれば、容量素子C1aの一端をゲートノードgに電気的に接続する。
すなわち、トランジスター121は駆動トランジスターの一例であり、トランジスター122aは、第1スイッチング素子の一例であり、トランジスター122bは、第2スイッチング素子の一例であり、トランジスター123aは、第3スイッチング素子の一例であり、トランジスター123bは、第4スイッチング素子の一例である。また、容量素子C1aは、第1容量素子の一例であり、容量素子C1bは、第2容量素子の一例である。
<第2実施形態>
OLED130に流れる電流を制御するトランジスター121について閾値電圧を補償する構成としてもよい。そこで、トランジスター121の閾値電圧を補償する第2実施形態について説明する。
なお、第2実施形態については、第1実施形態とは画素回路110の構成が異なるのみである。そこで、第2実施形態については、主に画素回路110の相違点について説明する。
OLED130に流れる電流を制御するトランジスター121について閾値電圧を補償する構成としてもよい。そこで、トランジスター121の閾値電圧を補償する第2実施形態について説明する。
なお、第2実施形態については、第1実施形態とは画素回路110の構成が異なるのみである。そこで、第2実施形態については、主に画素回路110の相違点について説明する。
図12は、第2実施形態に係る電気光学装置10における画素回路110を示す図である。図12に示される画素回路110では、図6と比較して、容量素子C2と、pチャネルのMOS型のトランジスター125、126とが追加される。
図12においてトランジスター123aのドレインノードおよびトランジスター123bのドレインノードは、トランジスター125のドレインノードおよび容量素子C2の一端に接続される。容量素子C2の他端は、トランジスター121のゲートノードgおよびトランジスター126のドレインノードに接続される。トランジスター125にあっては、ソースノードが電源配線116に接続され、ゲートノードには、制御信号Ybが供給される。トランジスター126にあっては、ソースノードがトランジスター121のドレインノードdに接続され、ゲートノードには、制御信号Yaが供給される。
図12においてトランジスター123aのドレインノードおよびトランジスター123bのドレインノードは、トランジスター125のドレインノードおよび容量素子C2の一端に接続される。容量素子C2の他端は、トランジスター121のゲートノードgおよびトランジスター126のドレインノードに接続される。トランジスター125にあっては、ソースノードが電源配線116に接続され、ゲートノードには、制御信号Ybが供給される。トランジスター126にあっては、ソースノードがトランジスター121のドレインノードdに接続され、ゲートノードには、制御信号Yaが供給される。
図13は、第2実施形態に係る電気光学装置10の動作を説明するためのタイミングチャートである。
制御信号Ya、Ybは、制御回路30(図4参照)から、すべての画素回路110にわたって共通に供給される。制御信号Ya、Ybは、図13に示されるように垂直走査帰線期間VblnkにおいてLレベルになる。詳細には、垂直走査帰線期間Vblnkにおいて制御信号Ybが先にLレベルになった後に、制御信号YaがLレベルになり、この後、制御信号Ybが先にHレベルになった後に、制御信号YaがLレベルになる。
制御信号Ya、Ybは、制御回路30(図4参照)から、すべての画素回路110にわたって共通に供給される。制御信号Ya、Ybは、図13に示されるように垂直走査帰線期間VblnkにおいてLレベルになる。詳細には、垂直走査帰線期間Vblnkにおいて制御信号Ybが先にLレベルになった後に、制御信号YaがLレベルになり、この後、制御信号Ybが先にHレベルになった後に、制御信号YaがLレベルになる。
また、本実施形態において、選択信号Sel_aおよびSel_bでは、位相が180度シフトした関係にある点は、第1実施形態と同様である。ただし、選択信号Sel_aおよびSel_bがHレベルに変化するタイミングが、垂直走査帰線期間Vblnkの開始タイミングであり、Lレベルに変化するタイミングが、制御信号YaにHレベルに変化した後であって、垂直走査帰線期間Vblnkの終了前である。
垂直走査帰線期間Vblnkにおいて、制御信号YbがLレベルになると、トランジスター125がオン状態になるので、容量素子C2の一端は電源電位ELvddになる。次に、制御信号YaがLレベルになると、トランジスター126がオン状態になるので、トランジスター121においてドレインノードおよびゲートノードが接続された状態、すなわち、ダイオード接続状態になる。このため、当該トランジスター121におけるゲートノードgおよびソースノードsの間は、当該トランジスター121の閾値電圧に収束し、当該閾値電圧が容量素子C2に保持される。
制御信号YaがHレベルになると、トランジスター126がオフ状態になり、制御信号YbがHレベルになると、トランジスター125がオフ状態になる。
制御信号YaがHレベルになると、トランジスター126がオフ状態になり、制御信号YbがHレベルになると、トランジスター125がオフ状態になる。
垂直走査帰線期間Vblnkの終了後、発光期間L_eveであれば、トランジスター123bがオン状態になるので、容量素子C1bおよびC2が電源配線116とトランジスター121のゲートノードgとの間で直列状態になる。このため、先の偶数フレームV_eveにおいて供給された階調レベルに応じた電圧に、閾値電圧が加算され、当該加算電圧がトランジスター121のゲートノードgに印加される。
垂直走査帰線期間Vblnkの終了後、偶数フレームV_eveにおける発光期間L_oddであれば、トランジスター123aがオン状態になるので、容量素子C1aおよびC2が電源配線116とトランジスター121のゲートノードgとの間で直列状態になる。このため、先の奇数フレームV_oddにおいて供給された階調レベルに応じた電圧に、閾値電圧が加算され、当該加算電圧がトランジスター121のゲートノードgに印加される。
垂直走査帰線期間Vblnkの終了後、偶数フレームV_eveにおける発光期間L_oddであれば、トランジスター123aがオン状態になるので、容量素子C1aおよびC2が電源配線116とトランジスター121のゲートノードgとの間で直列状態になる。このため、先の奇数フレームV_oddにおいて供給された階調レベルに応じた電圧に、閾値電圧が加算され、当該加算電圧がトランジスター121のゲートノードgに印加される。
図14は、第2実施形態に係る電気光学装置10の動作を示すフローチャートである。
ここで、ステップS1を奇数フレームV_oddの発光期間L_eveの動作とすると、ステップS1では、階調レベルに応じたデータ信号の電圧を容量素子C1aに線順次で保持させる動作と、容量素子C1bおよびC2の保持電圧によってトランジスター121の閾値電圧を補償してOLED130に電流を流す発光動作とが並行して実行される。
次のステップS2では、垂直走査帰線期間Vblnkであり、OLED130を消灯しつつ、トランジスター121の閾値電圧を容量素子C2に保持させる動作が実行される。
ここで、ステップS1を奇数フレームV_oddの発光期間L_eveの動作とすると、ステップS1では、階調レベルに応じたデータ信号の電圧を容量素子C1aに線順次で保持させる動作と、容量素子C1bおよびC2の保持電圧によってトランジスター121の閾値電圧を補償してOLED130に電流を流す発光動作とが並行して実行される。
次のステップS2では、垂直走査帰線期間Vblnkであり、OLED130を消灯しつつ、トランジスター121の閾値電圧を容量素子C2に保持させる動作が実行される。
ステップS3では、階調レベルに応じたデータ信号の電圧を容量素子C1bに線順次で保持させる動作と、容量素子C1aおよびC2の保持電圧によってトランジスター121の閾値電圧を補償してOLED130に電流を流す発光動作とが並行して実行される。
次のステップS4では、垂直走査帰線期間Vblnkであり、OLED130を消灯しつつ、トランジスター121の閾値電圧を容量素子C2に保持させる動作が実行される。
以下、ステップS1→S2→S3→S4→(S1)の動作が繰り返し実行される。
次のステップS4では、垂直走査帰線期間Vblnkであり、OLED130を消灯しつつ、トランジスター121の閾値電圧を容量素子C2に保持させる動作が実行される。
以下、ステップS1→S2→S3→S4→(S1)の動作が繰り返し実行される。
第2実施形態によれば、奇数フレームV_oddおよび偶数フレームV_eveのいずれにおいても、閾値電圧が補償された状態で、トランジスター121が、OLED130に階調レベルに応じた電流を流すので、画素回路110毎にバラツキの少ない高品位な表示が可能になる。
なお、第2実施形態においても、図10で説明したように、制御信号EnbがLレベルになる期間を短くして、OLED130の発光期間を短縮してもよい。
なお、第2実施形態においても、図10で説明したように、制御信号EnbがLレベルになる期間を短くして、OLED130の発光期間を短縮してもよい。
上述した第2実施形態において画素回路110については、図15に示されるような構成として把握することができる。
図12におけるトランジスター126は、図15に示されるように、制御信号Yaが垂直走査帰線期間VblnkにおいてLレベルであれば、トランジスター121のゲートノードgおよびドレインノードdを電気的に短絡させて、当該トランジスター121をダイオード接続状態にさせるスイッチング素子として機能する。すなわち、トランジスター126は第6スイッチング素子の一例である。
図12におけるトランジスター126は、図15に示されるように、制御信号Yaが垂直走査帰線期間VblnkにおいてLレベルであれば、トランジスター121のゲートノードgおよびドレインノードdを電気的に短絡させて、当該トランジスター121をダイオード接続状態にさせるスイッチング素子として機能する。すなわち、トランジスター126は第6スイッチング素子の一例である。
また、容量素子C2は、トランジスター125および126がオン状態になったときにトランジスター121の閾値電圧を保持する。そして、閾値電圧を保持した容量素子C2は、奇数フレームV_oddにおいて、トランジスター125および126がオフ状態であって、選択信号Sel_aがHレベルであり、選択信号Sel_bがLレベルであれば、容量素子C1bの一端とトランジスター121のゲートノードgとの間に電気的に介挿され、偶数フレームV_eveにおいて、トランジスター125および126がオフ状態であって、選択信号Sel_aがLレベルであり、選択信号Sel_aがHレベルであれば、容量素子C1aの一端とトランジスター121のゲートノードgとの間に電気的に介挿される。すなわち、容量素子C2は第3容量素子の一例である。
なお、本説明において「電気的に介挿」とは、2以上の要素の間において、電気回路でみたときに挿入されることをいう。
なお、本説明において「電気的に介挿」とは、2以上の要素の間において、電気回路でみたときに挿入されることをいう。
<応用例・変形例>
上述した第1実施形態および第2実施形態(以下「実施形態等」という)は、多様に応用または変形され得る。実施形態等に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で併合してもよい。
上述した第1実施形態および第2実施形態(以下「実施形態等」という)は、多様に応用または変形され得る。実施形態等に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で併合してもよい。
実施形態等に係る電気光学装置10において、トランジスター124は、トランジスター121とOLED130との間に設けられたが、トランジスター124が設けられる位置は、上記の間に限られない。トランジスター124の機能は、トランジスター121によって制御される電流がOLED130に流れる経路を遮断する点にあるので、電源配線116および118の間において、トランジスター121および124が直列に接続される構成であればよい。なお、トランジスター124は第5スイッチング素子の一例である。
そもそも、電気光学装置10において、画素回路110に、トランジスター124が設けられたが、実施形態等では、ずべての画素回路110におけるOLED130の発光期間が共通であるので、たとえば図示省略された電源回路が、電源配線116に供給する電源電位ELvddを、発光期間に合わせて供給する構成としてもよい。
また、実施形態等では、発光素子の一例としてOLED130を例示して説明したが、他の発光素子を用いてもよい。例えば発光素子として、LED(Light Emitting Diode)、ミニLED、マイクロLED等を用いてもよい。
トランジスター121、122a、122b、123a、123b、124、125および126のチャネル型は、実施形態等に限定されない。また、これらのトランジスターは、トランジスター121を除き、適宜トランスミッションゲートに置き換えてもよい。
電気光学装置10を含む電子機器については、ヘッドマウントディスプレイ・システム1のほかにも、プロジェクション・システムや、ユーザーに対し、実在する風景に電気光学装置10による表示画像を重ねて視認させる機器のすべてに適用可能である。
<付記>
以上の記載から、例えば以下のように本開示の好適な態様が把握される。なお、各態様の理解を容易にするために、以下では、図面の符号を便宜的に括弧書で併記するが、本発明を図示の態様に限定する趣旨ではない。
以上の記載から、例えば以下のように本開示の好適な態様が把握される。なお、各態様の理解を容易にするために、以下では、図面の符号を便宜的に括弧書で併記するが、本発明を図示の態様に限定する趣旨ではない。
<付記1>
ひとつの態様(態様1)に係る電気光学装置(10)は、データ線(14)と複数の走査線(12)との交差に対応して設けられる複数の画素回路(110)を含み、各画素回路(110)は、第1セレクター(122)、第2セレクター(123)、第1容量素子(C1a)、第2容量素子(C1b)、駆動トランジスター(121)および発光素子(130)を含み、駆動トランジスター(121)は、ゲートノード(g)の電位に応じた電流を発光素子(130)に供給可能であり、第1フレーム(V_odd)において、複数の走査線(12)は順番に選択され、複数の画素回路(110)のうち一の画素回路(110)における第1セレクター(122)は、当該一の画素回路(110)に対応する一の走査線(12)が選択されれば、第1容量素子(C1a)の一端をデータ線(14)に電気的に接続し、一の画素回路(110)における第2セレクター(123)は、第2容量素子(C1b)の一端をゲートノード(g)に電気的に接続し、第1フレーム(V_odd)とは異なる第2フレーム(V_eve)において、複数の走査線(12)は順番に選択され、一の画素回路(110)における第1セレクター(122)は、一の走査線(12)が選択されれば、第2容量素子(C1b)の一端をデータ線(14)に電気的に接続し、一の画素回路(110)における第2セレクター(123)は、第1容量素子(C1a)の一端をゲートノード(g)に電気的に接続する。
ひとつの態様(態様1)に係る電気光学装置(10)は、データ線(14)と複数の走査線(12)との交差に対応して設けられる複数の画素回路(110)を含み、各画素回路(110)は、第1セレクター(122)、第2セレクター(123)、第1容量素子(C1a)、第2容量素子(C1b)、駆動トランジスター(121)および発光素子(130)を含み、駆動トランジスター(121)は、ゲートノード(g)の電位に応じた電流を発光素子(130)に供給可能であり、第1フレーム(V_odd)において、複数の走査線(12)は順番に選択され、複数の画素回路(110)のうち一の画素回路(110)における第1セレクター(122)は、当該一の画素回路(110)に対応する一の走査線(12)が選択されれば、第1容量素子(C1a)の一端をデータ線(14)に電気的に接続し、一の画素回路(110)における第2セレクター(123)は、第2容量素子(C1b)の一端をゲートノード(g)に電気的に接続し、第1フレーム(V_odd)とは異なる第2フレーム(V_eve)において、複数の走査線(12)は順番に選択され、一の画素回路(110)における第1セレクター(122)は、一の走査線(12)が選択されれば、第2容量素子(C1b)の一端をデータ線(14)に電気的に接続し、一の画素回路(110)における第2セレクター(123)は、第1容量素子(C1a)の一端をゲートノード(g)に電気的に接続する。
態様1によれば、第1フレーム(V_odd)においてデータ線(14)の電位が、線順次で第1容量素子(C1a)に保持され、第2フレーム(V_eve)において、第1容量素子(C1a)の一端が駆動トランジスター(121)のゲートノード(g)に接続されるので、OLED(130)の点灯が一斉に実行される。すなわち、第1フレーム(V_odd)における線順次の保持動作の後に、第2フレーム(V_eve)において、当該保持電圧に基づく発光素子(130)の一斉発光が可能になる。
したがって、態様1によれば、線順次の保持動作を高速化することなく、発光期間を長く確保することができる。また、発光素子(130)は一斉に発光可能であるので、線順次の発光に起因して表示画像が歪んで視認されるのを防止することができる。
したがって、態様1によれば、線順次の保持動作を高速化することなく、発光期間を長く確保することができる。また、発光素子(130)は一斉に発光可能であるので、線順次の発光に起因して表示画像が歪んで視認されるのを防止することができる。
<付記2>
態様1の具体的な態様(態様2)に係る電気光学装置(10)では、第1セレクター(122)が、データ線(14)と第1容量素子(C1a)の一端との間でオン状態またはオフ状態になる第1スイッチング素子(122a)と、データ線(14)と第2容量素子(C1b)の一端との間でオン状態またはオフ状態になる第2スイッチング素子(122b)と、を含み、第2セレクター(123)が、第1容量素子(C1a)の一端とゲートノード(g)との間でオン状態またはオフ状態になる第3スイッチング素子(123a)と、第2容量素子(C1b)の一端とゲートノード(g)との間でオン状態またはオフ状態になる第4スイッチング素子(123b)と、を含む。態様2によれば、第1セレクター(122)および第2セレクター(123)を具体的に構成することができる。
態様1の具体的な態様(態様2)に係る電気光学装置(10)では、第1セレクター(122)が、データ線(14)と第1容量素子(C1a)の一端との間でオン状態またはオフ状態になる第1スイッチング素子(122a)と、データ線(14)と第2容量素子(C1b)の一端との間でオン状態またはオフ状態になる第2スイッチング素子(122b)と、を含み、第2セレクター(123)が、第1容量素子(C1a)の一端とゲートノード(g)との間でオン状態またはオフ状態になる第3スイッチング素子(123a)と、第2容量素子(C1b)の一端とゲートノード(g)との間でオン状態またはオフ状態になる第4スイッチング素子(123b)と、を含む。態様2によれば、第1セレクター(122)および第2セレクター(123)を具体的に構成することができる。
<付記3>
態様2の具体的な態様(態様3)に係る電気光学装置(10)では、画素回路(110)が、高位電源配線(116)および低位電源配線(118)の間で、駆動トランジスター(121)と直列に接続される第5スイッチング素子(124)を含む。態様3によれば、駆動トランジスター(121)がゲートノード(g)の電位に応じた電流を、第5スイッチング素子(124)のオン状態によって発光素子(130)に供給することができる。
態様2の具体的な態様(態様3)に係る電気光学装置(10)では、画素回路(110)が、高位電源配線(116)および低位電源配線(118)の間で、駆動トランジスター(121)と直列に接続される第5スイッチング素子(124)を含む。態様3によれば、駆動トランジスター(121)がゲートノード(g)の電位に応じた電流を、第5スイッチング素子(124)のオン状態によって発光素子(130)に供給することができる。
<付記4>
態様2または態様3の具体的な態様(態様4)に係る電気光学装置(10)では、画素回路(110)は、駆動トランジスター(121)の閾値電圧が保持される第3容量素子(C2)を含み、第3容量素子(C2)は、第1フレーム(V_odd)において、第2容量素子(C1b)の一端およびゲートノード(g)との間に介挿され、第2フレーム(V_eve)において、第2容量素子(C2)の一端およびゲートノード(g)との間に介挿される。態様4によれば、駆動トランジスター(121)の閾値電圧を補償することができる。
態様2または態様3の具体的な態様(態様4)に係る電気光学装置(10)では、画素回路(110)は、駆動トランジスター(121)の閾値電圧が保持される第3容量素子(C2)を含み、第3容量素子(C2)は、第1フレーム(V_odd)において、第2容量素子(C1b)の一端およびゲートノード(g)との間に介挿され、第2フレーム(V_eve)において、第2容量素子(C2)の一端およびゲートノード(g)との間に介挿される。態様4によれば、駆動トランジスター(121)の閾値電圧を補償することができる。
<付記5>
態様4の具体的な態様(態様5)に係る電気光学装置(10)では、画素回路(110)は、駆動トランジスター(121)をダイオード接続状態にする第6スイッチング素子(126)を含む。態様5によれば、駆動トランジスター(121)における閾値電圧の補償について具体的に構成することができる。
態様4の具体的な態様(態様5)に係る電気光学装置(10)では、画素回路(110)は、駆動トランジスター(121)をダイオード接続状態にする第6スイッチング素子(126)を含む。態様5によれば、駆動トランジスター(121)における閾値電圧の補償について具体的に構成することができる。
<付記6>
態様3、4または5の具体的な態様(態様6)に係る電気光学装置(10)では、複数の走査線(12)が、1つずつ順番に選択される期間の全部または一部の期間(L_oddまたはL_eve)において 第5スイッチング素子(124)がオン状態になる。態様6によれば、OLED130に電流が流れることによる発光期間を制御することができる。具体的には、発光期間を長くすれば、表示画像の明るさを確保することができ、発光期間を短くすれば、動画表示のぼやけ感を低減することができる。
態様3、4または5の具体的な態様(態様6)に係る電気光学装置(10)では、複数の走査線(12)が、1つずつ順番に選択される期間の全部または一部の期間(L_oddまたはL_eve)において 第5スイッチング素子(124)がオン状態になる。態様6によれば、OLED130に電流が流れることによる発光期間を制御することができる。具体的には、発光期間を長くすれば、表示画像の明るさを確保することができ、発光期間を短くすれば、動画表示のぼやけ感を低減することができる。
<付記7>
態様1乃至態様6のいずれかの具体的な態様(態様7)に係る電子機器は、上記いずれか態様に係る電気光学装置を有する。態様7によれば、線順次の保持動作を高速化することなく、発光期間を長く確保することができ、画像が歪んで視認されることを防止することができる。
態様1乃至態様6のいずれかの具体的な態様(態様7)に係る電子機器は、上記いずれか態様に係る電気光学装置を有する。態様7によれば、線順次の保持動作を高速化することなく、発光期間を長く確保することができ、画像が歪んで視認されることを防止することができる。
1…ヘッドマウントディスプレイ、10…電気光学装置、12…走査線、14…データ線、100…表示領域、110…画素回路、116…電源配線(高位電源配線)、118…電源配線(低位電源配線)、121…トランジスター(駆動トランジスター)、122a…トランジスター(第1スイッチング素子)、122b…トランジスター(第2スイッチング素子)、123a…トランジスター(第3スイッチング素子)、123b…トランジスター(第4スイッチング素子)、124…トランジスター(第5スイッチング素子)、126…トランジスター(第6スイッチング素子)、300…ヘッドセット、C1a…容量素子(第1容量素子)、C1b…容量素子(第1容量素子)、C2…容量素子(第3容量素子)。
Claims (7)
- データ線と複数の走査線との交差に対応して設けられる複数の画素回路を含み、
前記各画素回路は、
第1セレクター、第2セレクター、第1容量素子、第2容量素子、駆動トランジスターおよび発光素子を含み、
前記駆動トランジスターは、ゲートノードの電圧に応じた電流を前記発光素子に供給可能であり、
第1フレームにおいて、
前記複数の走査線は順番に選択され、
前記複数の画素回路のうち一の画素回路における第1セレクターは、当該一の画素回路に対応する一の走査線が選択されれば、前記第1容量素子の一端を前記データ線に電気的に接続し、
前記一の画素回路における第2セレクターは、前記第2容量素子の一端を前記ゲートノードに電気的に接続し、
前記第1フレームとは異なる第2フレームにおいて、
前記複数の走査線は順番に選択され、
前記一の画素回路における第1セレクターは、前記一の走査線が選択されれば、前記第2容量素子の一端を前記データ線に電気的に接続し、
前記一の画素回路における第2セレクターは、前記第1容量素子の一端を前記ゲートノードに電気的に接続する
電気光学装置。
- 前記第1セレクターは、
前記データ線と前記第1容量素子の一端との間でオン状態またはオフ状態になる第1スイッチング素子と、
前記データ線と前記第2容量素子の一端との間でオン状態またはオフ状態になる第2スイッチング素子と、
を含み、
前記第2セレクターは、
前記第1容量素子の一端と前記ゲートノードとの間でオン状態またはオフ状態になる第3スイッチング素子と、
前記第2容量素子の一端と前記ゲートノードとの間でオン状態またはオフ状態になる第4スイッチング素子と、
を含む請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記画素回路は、
高位電源配線および低位電源配線の間で、前記駆動トランジスターと直列に接続される第5スイッチング素子を含む
請求項2に記載の電気光学装置。
- 前記画素回路は、
前記駆動トランジスターの閾値電圧が保持される第3容量素子を含み、
前記第3容量素子は、
前記第1フレームにおいて、
前記第2容量素子の一端および前記ゲートノードとの間に介挿され、
前記第2フレームにおいて、
前記第2容量素子の一端および前記ゲートノードとの間に介挿される
請求項2または3に記載の電気光学装置。
- 前記画素回路は、
前記駆動トランジスターをダイオード接続状態にする第6スイッチング素子を含む
請求項4に記載の電気光学装置。
- 前記複数の走査線が、1つずつ順番に選択される期間の全部または一部の期間において
前記第5スイッチング素子がオン状態になる
請求項3、4または5に記載の電気光学装置。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の電気光学装置を有する電子機器。
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