JP4111185B2 - 電気光学装置、その駆動方法及び電子機器 - Google Patents
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Description
発光素子と前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとをそれぞれ含む複数の画素回路と、
前記複数の画素回路に接続され、各画素回路に発光階調を示すデータ信号として、前記駆動トランジスタのゲート/ソース間に印加されるバイアス電圧を有するデータ信号を供給するためのデータ線と、
前記データ線を介して各画素回路に前記データ信号を供給するデータ線駆動回路と、
を備え、
前記データ線駆動回路は、
前記発光素子を発光させるための順バイアス電圧を有するデータ信号を前記画素回路に供給する順フレーム期間と、前記発光素子の発光を生じさせない逆バイアス電圧を有するデータ信号を前記画素回路に供給する逆フレーム期間とを、各画素回路毎に前記順フレーム期間をM回(Mは2以上の整数)適用した後に前記逆フレーム期間を1回適用することによって各画素回路をそれぞれ駆動するとともに、
前記逆フレーム期間において前記データ線に印加される逆バイアス電圧を、当該逆フレーム期間の直前の前記M回の順フレーム期間において前記データ線に印加されたM個の順バイアス電圧の和に応じて決定する。
前記データ線駆動回路は、各画素ブロック毎に前記順フレーム期間と前記逆フレーム期間を所定の順序で切り換えるようにしてもよい。
各画素ブロックは、1行分の複数の画素回路で構成されていてもよい。
各画素ブロックは、1列分の複数の画素回路で構成されていてもよい。
前記データ線駆動回路は、
前記第1の画素回路群に対して前記順フレーム期間を適用するとともに前記第2の画素回路群に対して前記逆フレーム期間を適用する第1種の混合フレーム適用期間と、
前記第1の画素回路群に対して前記逆フレーム期間を適用するとともに前記第2の画素回路群に対して前記順フレーム期間を適用する第2種の混合フレーム適用期間と、
を所定の順序で適用するようにしてもよい。
前記画素ブロックは、1行分の複数の画素回路で構成されていてもよい。
前記画素ブロックは、1列分の複数の画素回路で構成されていてもよい。
前記逆フレーム期間において前記データ線に印加される逆バイアス電圧と、直前の前記順フレーム期間において前記データ線に印加された順バイアス電圧とが、逆符号の等しい値を有するように前記逆バイアス電圧を設定するようにしてもよい。
複数の発光階調を表す複数の順バイアス電圧を発生させる順バイアス発生回路と、
所定の基準電圧に対して前記複数の順バイアス電圧とは逆符号の等しい電位差をそれぞれ有する複数の逆バイアス電圧を発生させる逆バイアス発生回路と、
前記複数の順バイアス電圧と前記複数の逆バイアス電圧の中から1つを選択して前記データ線に印加する選択回路と、
を備えるようにしてもよい。
複数の発光階調を表す複数の順バイアス電圧を発生させるために使用される順バイアス用高電位及び順バイアス用低電位と、所定の基準電圧に対して前記複数の順バイアス電圧とは逆符号の等しい電位差をそれぞれ有する複数の逆バイアス電圧を発生させるために使用される逆バイアス用高電位及び逆バイアス用低電位とを供給する電源回路と、
複数の抵抗と、前記複数の抵抗によって分圧された電圧を取り出すための複数の電圧供給線とを備える分圧回路と、
前記分圧回路の高電圧側端子に、前記順バイアス用高電位と前記逆バイアス側低電位とのうちの一方を選択して接続する第1のスイッチ回路と、
前記分圧回路の低電圧側端子に、前記順バイアス用低電位と前記逆バイアス側高電位とのうちの一方を選択して接続する第2のスイッチ回路と、
を備えるようにしてもよい。
A.第1実施例:
B.第1実施例の変形例:
C.第2実施例:
D.第3実施例:
E.第4実施例:
F.第5実施例:
G.第6実施例:
H.その他の変形例
図1は、本発明の第1実施例としての電気光学装置の構成を概略的に示すブロック図である。この電気光学装置100は、画素領域200と、走査線駆動回路300と、データ線駆動回路400と、制御回路500とを備えている。電気光学装置100は、画素領域200に画像を表示させる画像表示装置である。なお、以下の説明では、図1に示すX方向を行方向とも呼び、Y方向を列方向とも呼ぶものとする。
VRn=Vs−(Vn−Vs) …(1)
上述した第1実施例に関しては、例えば以下のような種々の変形が可能である。
逆バイアス電圧VRnは、上記(1)式以外の種々の方法で設定することが可能である。例えば、順バイアス時における駆動トランジスタ214のソース電圧Vsと、逆バイアス時におけるソース電圧Vs’と異なるときには、以下の(2)式に従って逆バイアス電圧VRnを設定しても良い。
VRn=Vs’−(Vn−Vs) …(2)
上記第1実施例では、個々の画素回路210毎に、順バイアス電圧Vnに一対一に対応した逆バイアス電圧VRnを印加するものとしていたが、すべての画素回路に共通する一つの逆バイアス電圧VRcommonを印加してもよい。この場合に、例えば以下の(3)式に従って逆バイアス電圧VRcommonを設定することができる。
VRcommon=Vs−(Vave−Vs) …(3)
ここで、Vaveは順フレームで印加された順バイアス電圧Vnの平均値である。
VRcommon=VRpreset …(4)
データ電圧発生回路410としては、図3に示した構成以外の種々の構成を採用することが可能である。図7は、他のデータ電圧発生回路410aの構成を示している。このデータ電圧発生回路410aは、1つの分圧回路412と、2つのスイッチ回路414,416とを有している。分圧回路412の上部側の端子は、第1のスイッチ回路414を介して、順バイアス用の高位基準電圧VHと、逆バイアス用の低位基準電圧VRLとのうちの一方に接続される。一方、分圧回路412の下部側の端子は、第2のスイッチ回路416を介して、順バイアス用の低位基準電圧VLと、逆バイアス用の高位基準電圧VRHとのうちの一方に接続される。このデータ電圧発生回路410aは、切換信号SWに応じてスイッチ回路414,416を切り換えることによって、64個の順バイアス電圧V0〜V63か、又は、64個の逆バイアス電圧VR0〜VR63を出力することが可能である。また、このデータ電圧発生回路410aは、図3に示した回路410に比べて抵抗の数が1/2で済むので、回路サイズを小さくすることが可能である。
図9は、第2実施例における電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。第2実施例の回路構成は第1実施例と同じであり、動作だけが第1実施例と異なっている。
図11は、第3実施例におけるデータ線駆動回路400(図1)の内部構成を示すブロック図である。このデータ線駆動回路は、図3における切換信号SWを、奇数列用の切換信号SWoddと偶数列用の切換信号SWevenの2つに分けた点だけが異なっており、他の構成は第1実施例と同じである。
図14は、第4実施例における電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。第4実施例の回路構成は第3実施例と同じであり、動作だけが第3実施例と異なっている。
図16は、第5実施例における電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。図16が図5(第1実施例)と異なる点は、図16(j)の切換信号SWと図16(k)のバイアス電圧Vn/VRnだけである。第5実施例では、切換信号SWは、2フレーム期間のあいだHレベルに維持された後に1フレーム期間のあいだLレベルになる、という動作を繰り返す。従って、図16(k)に示すように、バイアス電圧Vn/VRnの切換も、2フレーム期間の間は順バイアス電圧Vnが印加され、その後の1フレーム期間の間に逆バイアス電圧VRnが印加される。第5実施例では、第1実施例と同様に、1つのフレーム期間に注目すると、順バイアス電圧と逆バイアス電圧のいずれか一方が全画素に対して適用される。従って、時刻t31,t32からそれぞれ始まる2つの順フレーム期間PFm,PFm+1では、すべての画素回路に順バイアス電圧Vnが印加される。一方、時刻t33から始まる逆フレーム期間NFでは、すべての画素回路に逆バイアス電圧VRnが印加される。
Xj=K(DXj)γ/2 …(5)
ここで、Kは定数、γは表示装置としての電気光学装置のガンマ値である。(5)式の右辺において画像データDXjの値が(γ/2)乗になっているのは、OLED素子212(図2)の発光階調が、データ信号Xjの電圧の2乗に比例するからである。
図19は、第6実施例における発光階調の設定状態を示す説明図である。ここでは、9つのフレーム期間F1〜F9でのプログラミング終了時における発光階調の設定状態を示している。1番目のフレーム期間F1では全画素に順バイアス電圧が印加され、フレーム期間F2〜F9のそれぞれでは1行分の画素回路に逆バイアス電圧が印加される。また、逆バイアス電圧が印加される行は、1行ずつ順次切り替えられている。これらのフレーム期間F1〜F9は、繰り返し適用される。従って、各行の画素回路群に注目すると、8つのフレーム期間(8つの垂直走査期間)の間は順バイアス電圧がそれぞれ印加され、その後の1つのフレーム期間の間に順バイアス電圧が印加される、という処理が繰り返されていることが理解できる。なお、1番目のフレーム期間F1は省略することも可能である。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記第5実施例では2つの順フレーム期間の後に1つの逆フレーム期間を挿入していたが、順フレーム期間と逆フレーム期間の順序に関しては種々の変形が可能である。但し、各画素に注目すれば、順フレーム期間と逆フレーム期間を所定の順序で実行することが好ましい。逆フレーム期間では有効な画像の発光階調が設定されないので、通常は、M個(Mは1以上の整数)の順フレーム期間の後に1つの逆フレーム期間を挿入することが好ましい。このとき、逆フレーム期間においてある画素に印加される逆バイアス電圧VRnは、以下の(6)式で与える値に設定されることが好ましい。
VRn=ΣVn(m) …(6)
ここで、Vn(m)はM回の順フレーム期間における順バイアス電圧の値であり、演算子Σは和を取ることを示している。
{順バイアス電圧×印加期間}={逆バイアス電圧×印加期間} …(7)
上記各実施例では、電圧プログラミング方式の画素回路を使用していたが、本発明は電流プログラミング方式の画素回路を使用する場合にも適用可能である。
上記各実施例では、画素回路内のトランジスタをアモルファスシリコンで構成していたが、本発明は他の半導体材料を用いて画素回路内のトランジスタを構成した場合にも適用可能である。
上記各実施例では、自発光素子としてOLED素子212を用いた電気光学装置100を例に用いて説明したが、他の自発光素子を用いることも可能である。例えば、自発光素子として、無機EL素子、フィールドエミッション素子(FED)、表面電動型エミッション素子(SED)、弾道電子放出素子(BSD)、発光ダイオード(LED)等を用いてもよい。
上記各実施例において説明した電気光学装置100は、電子機器に適用することができる。図20は、電気光学装置を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの概略構成を示す説明図である。パーソナルコンピュータ800は、表示ユニットとしての電気光学装置100と、本体部830と、電源スイッチ810と、キーボード820とを備えている。この電気光学装置100は、OLED素子212(図2)を用いているので、視野角が広く見やすい表示ユニットとなる。
200…画素領域
210…画素回路
212…OLED素子(発光素子)
214…TFT(駆動トランジスタ)
216…TFT
218…容量素子
300…走査線駆動回路
310…走査線
400…データ線駆動回路
402…データ線
410…データ電圧発生回路
412…分圧回路
414,416…スイッチ回路
420…セレクタ
430…データ信号調整回路
432…フレームメモリ
440…データ信号調整回路
441,442…スイッチ回路
443,444…サンプルホールド回路
446…加算回路
448…調整回路
500…制御回路
800…パーソナルコンピュータ
810…電源スイッチ
820…キーボード
830…本体部
Claims (17)
- 電気光学装置であって、
発光素子と前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとをそれぞれ含む複数の画素回路と、
前記複数の画素回路に接続され、各画素回路に発光階調を示すデータ信号として、前記駆動トランジスタのゲート/ソース間に印加されるバイアス電圧を有するデータ信号を供給するためのデータ線と、
前記データ線を介して各画素回路に前記データ信号を供給するデータ線駆動回路と、
を備え、
前記データ線駆動回路は、
前記発光素子を発光させるための順バイアス電圧を有するデータ信号を前記画素回路に供給する順フレーム期間と、前記発光素子の発光を生じさせない逆バイアス電圧を有するデータ信号を前記画素回路に供給する逆フレーム期間とを、各画素回路毎に前記順フレーム期間をM回(Mは2以上の整数)適用した後に前記逆フレーム期間を1回適用することによって各画素回路をそれぞれ駆動するとともに、
前記逆フレーム期間において前記データ線に印加される逆バイアス電圧を、当該逆フレーム期間の直前の前記M回の順フレーム期間において前記データ線に印加されたM個の順バイアス電圧の和に応じて決定する、電気光学装置。 - 請求項1記載の電気光学装置であって、
前記データ線駆動回路は、前記順フレーム期間と前記逆フレーム期間を所定の順序で切り換え、前記順フレーム期間と前記逆フレーム期間とのうちの一方を前記複数の画素回路のすべてに対して同時に適用する、電気光学装置。 - 請求項1記載の電気光学装置であって、
前記複数の画素回路は、所定サイズの画素ブロックの単位に区分されており、
前記データ線駆動回路は、各画素ブロック毎に前記順フレーム期間と前記逆フレーム期間を所定の順序で切り換える、電気光学装置。 - 請求項3記載の電気光学装置であって、
前記複数の画素回路はマトリクス状に配列されており、
各画素ブロックは、1行分の複数の画素回路で構成されている、電気光学装置。 - 請求項3記載の電気光学装置であって、
前記複数の画素回路はマトリクス状に配列されており、
各画素ブロックは、1列分の複数の画素回路で構成されている、電気光学装置。 - 請求項1記載の電気光学装置であって、
前記複数の画素回路は、第1と第2の画素回路群に分類されており、
前記データ線駆動回路は、
前記第1の画素回路群に対して前記順フレーム期間を適用するとともに前記第2の画素回路群に対して前記逆フレーム期間を適用する第1種の混合フレーム適用期間と、
前記第1の画素回路群に対して前記逆フレーム期間を適用するとともに前記第2の画素回路群に対して前記順フレーム期間を適用する第2種の混合フレーム適用期間と、
を所定の順序で適用する、電気光学装置。 - 請求項6記載の電気光学装置であって、
前記第1の画素回路群と前記第2の画素回路群は、所定サイズの画素ブロックの単位にそれぞれ区分されている、電気光学装置。 - 請求項7記載の電気光学装置であって、
前記複数の画素回路は、マトリクス状に配置されており、
前記画素ブロックは、1行分の複数の画素回路で構成されている、電気光学装置。 - 請求項7記載の電気光学装置であって、
前記複数の画素回路は、マトリクス状に配置されており、
前記画素ブロックは、1列分の複数の画素回路で構成されている、電気光学装置。 - 請求項1記載の電気光学装置であって、
前記データ線駆動回路は、前記逆フレーム期間において前記データ線に印加される逆バイアス電圧とその印加期間の積で与えられる第1の値と、直前のM回の順フレーム期間において前記データ線に印加された順バイアス電圧とその印加期間の積で与えられる第2の値とが、逆符号の等しい値を有するように前記逆バイアス電圧を設定する、電気光学装置。 - 請求項1記載の電気光学装置であって、
前記データ線駆動回路は、各画素回路毎に、前記順フレーム期間と前記逆フレーム期間とを交互に実行するとともに、
前記逆フレーム期間において前記データ線に印加される逆バイアス電圧と、直前の前記順フレーム期間において前記データ線に印加された順バイアス電圧とが、逆符号の等しい値を有するように前記逆バイアス電圧を設定する、電気光学装置。 - 請求項1ないし11のいずれかに記載の電気光学装置であって、
前記データ線駆動回路は、
複数の発光階調を表す複数の順バイアス電圧を発生させる順バイアス発生回路と、
所定の基準電圧に対して前記複数の順バイアス電圧とは逆符号の等しい電位差をそれぞれ有する複数の逆バイアス電圧を発生させる逆バイアス発生回路と、
前記複数の順バイアス電圧と前記複数の逆バイアス電圧の中から1つを選択して前記データ線に印加する選択回路と、
を備える、電気光学装置。 - 請求項1ないし12のいずれかに記載の電気光学装置であって、
前記データ線駆動回路は、
複数の発光階調を表す複数の順バイアス電圧を発生させるために使用される順バイアス用高電位及び順バイアス用低電位と、所定の基準電圧に対して前記複数の順バイアス電圧とは逆符号の等しい電位差をそれぞれ有する複数の逆バイアス電圧を発生させるために使用される逆バイアス用高電位及び逆バイアス用低電位とを供給する電源回路と、
複数の抵抗と、前記複数の抵抗によって分圧された電圧を取り出すための複数の電圧供給線とを備える分圧回路と、
前記分圧回路の高電圧側端子に、前記順バイアス用高電位と前記逆バイアス側低電位とのうちの一方を選択して接続する第1のスイッチ回路と、
前記分圧回路の低電圧側端子に、前記順バイアス用低電位と前記逆バイアス側高電位とのうちの一方を選択して接続する第2のスイッチ回路と、
を備える、電気光学装置。 - 請求項1ないし13のいずれかに記載の電気光学装置であって、
前記発光素子は、有機EL素子である、電気光学装置。 - 請求項1ないし14のいずれかに記載の電気光学装置であって、
前記駆動トランジスタは、アモルファスシリコントランジスタである、電気光学装置。 - 表示デバイスとして請求項1ないし15のいずれかに記載の電気光学装置を備える電子機器。
- 発光素子と前記発光素子を駆動する駆動トランジスタとをそれぞれ含む複数の画素回路と、前記複数の画素回路に接続されて各画素回路に発光階調を示すデータ信号として、前記駆動トランジスタのゲート/ソース間に印加されるバイアス電圧を有するデータ信号を供給するためのデータ線と、を備える電気光学装置の駆動方法あって、
前記発光素子を発光させるための順バイアス電圧を有するデータ信号を前記画素回路に供給する順フレーム期間と、前記発光素子の発光を生じさせない逆バイアス電圧を有するデータ信号を前記画素回路に供給する逆フレーム期間とを、各画素回路毎に前記順フレーム期間をM回(Mは2以上の整数)適用した後に前記逆フレーム期間を1回適用することによって各画素回路をそれぞれ駆動するとともに、
前記逆フレーム期間において前記データ線に印加される逆バイアス電圧を、当該逆フレーム期間の直前の前記M回の順フレーム期間において前記データ線に印加されたM個の順バイアス電圧の和に応じて決定することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
Priority Applications (6)
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