JPWO2019235032A1 - 表示素子駆動回路および表示装置 - Google Patents
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Abstract
時分割駆動を行う表示装置において、画素に対する駆動信号の書込みに要する時間を短縮する。表示素子駆動回路は、複数の駆動信号線、増幅回路、出力選択部および帰還回路を具備する。複数の駆動信号線は、複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する。増幅回路は、入力された基準駆動信号および駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、複数の駆動信号線毎に配置されて調整された駆動信号を複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える。出力選択部は、複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する出力部に対して選択した駆動信号線に調整された駆動信号を出力させる。帰還回路は、駆動信号線に出力された調整された駆動信号を駆動信号線を伝達する駆動信号として誤差増幅部に帰還する。
Description
本開示は、表示素子駆動回路および表示装置に関する。詳しくは、時分割駆動を行う表示素子駆動回路および表示装置に関する。
従来、有機ＥＬパネルや液晶パネルのように、画素が２次元に配置されて構成された表示パネルにおいて画像を表示する際には、画像に応じた輝度に各画素を発光させる必要がある。画素毎に異なる輝度の発光にするため、画像に基づく画像信号に応じた電圧の駆動信号を画素に伝達して保持させる書込みが画素毎に行われる。各画素が書き込まれた駆動信号に応じた輝度に発光することにより、表示画像が構成される。例えば、有機ＥＬパネルにおいては、画素に書き込まれた駆動信号に応じて各画素に配置された発光素子に流れる電流が制御され、発光輝度が調整される。この駆動信号を画素に書き込む方式として、線順次方式と称される駆動方法が使用される。この線順次方式は、２次元に配置された画素の列毎に順次書込みを行う方式である。画素の行毎に駆動回路が配置され、選択された列における画素毎の駆動信号が生成されて、列に配置された画素に対して同時に書き込まれる。
この線順次方式では、複数の画素の行毎に駆動回路が配置されるため、表示パネルが高解像度化した場合に、表示パネルの駆動部が複雑になるとともに消費電力が増加するという問題がある。そこで、表示パネルの行を複数のチャネルに分割し、チャネル毎に駆動回路を配置して書込みを行う時分割駆動方式が提案されている。この時分割駆動方式では、チャネル毎にデマルチプレクサが配置され、このデマルチプレクサにより複数の行のうちの１つが選択される。駆動回路はデマルチプレクサにより選択された行の画素に接続されて、駆動信号の書込みを行う。このように、時分割駆動方式では、駆動回路を削減することができるため、駆動部の構成を簡略化することができ、低消費電力化することができる。
上述の駆動回路には、増幅器が配置される。この増幅器には基準信号が入力され、基準信号に応じた書込み電圧が出力されてデマルチプレクサを介して画素に供給される。すなわち、増幅器はバッファとして使用され、画素毎に異なる書込み電圧を安定に供給することにより、高い画質の画像をパネルに表示させることができる。このような、増幅回路として、例えば、複数の出力トランジスタを並列に配置し、動作状態に応じて並列に接続されるトランジスタ数を変更する演算増幅器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
上述の従来技術では、撮像素子の画素により生成された画像信号を増幅する増幅器として演算増幅器が使用されている。この演算増幅器は、出力部に複数のスイッチが配置され、このスイッチを切り替えることにより、並列に接続される出力トランジスタ数を１つまたは２つに切り替える増幅器である。しかし、時分割駆動を行うため演算増幅器の出力にデマルチプレクサを配置すると、デマルチプレクサのインピーダンスの影響により出力される駆動信号のセトリング時間が長くなり、画素への書込み時間が長くなるという問題がある。このため、１つのチャネルに配置される行数が制限され、高解像度化に伴う駆動部の簡略化が制限されるという問題が生じる。
本開示は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、時分割駆動を行う表示装置において、画素に対する駆動信号の書込みに要する時間を短縮することを目的としている。
本開示は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の態様は、複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する複数の駆動信号線と、入力された基準駆動信号および上記駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、上記複数の駆動信号線毎に配置されて上記調整された駆動信号を上記複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える増幅回路と、上記複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する上記出力部に対して上記選択した駆動信号線に上記調整された駆動信号を出力させる出力選択部と、上記駆動信号線に出力された調整された駆動信号を上記駆動信号線を伝達する駆動信号として上記誤差増幅部に帰還する帰還回路とを具備する表示素子駆動回路である。
また、この第１の態様において、上記出力部は、トランジスタおよび上記トランジスタに給電する電源線を備えてもよい。
また、この第１の態様において、上記出力選択部は、上記複数の出力部のトランジスタおよび上記駆動信号線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成されてもよい。
また、この第１の態様において、上記出力選択部は、上記複数の出力部のトランジスタおよび上記電源線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成されてもよい。
また、この第１の態様において、上記出力選択部は、上記複数の出力部のトランジスタの制御端子への上記調整された駆動信号の入力をそれぞれ制御する複数のスイッチにより構成されてもよい。
また、この第１の態様において、上記出力選択部は、上記複数の出力部および上記複数の駆動信号線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成されてもよい。
また、この第１の態様において、上記帰還回路は、上記複数の駆動信号線のうち上記調整された駆動信号が出力される駆動信号線を選択する帰還選択部と上記帰還選択部により選択された駆動信号線により伝達される駆動信号を上記誤差増幅部に伝達する帰還路とを備えてもよい。
また、この第１の態様において、上記増幅回路は、上記調整された駆動信号を上記誤差増幅器に帰還させるダミー出力部をさらに備えてもよい。
また、本開示の第２の態様は、複数の表示素子と、上記複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する複数の駆動信号線と、入力された基準駆動信号および上記駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、上記複数の駆動信号線毎に配置されて上記調整された駆動信号を上記複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える増幅回路と、上記複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する上記出力部に対して上記選択した駆動信号線に上記調整された駆動信号を出力させる出力選択部と、上記駆動信号線に出力された調整された駆動信号を上記駆動信号線を伝達する駆動信号として上記誤差増幅部に帰還する帰還回路とを具備する表示装置である。
誤差増幅器が基準駆動信号と駆動信号線を伝達する駆動信号とを比較して駆動信号の調整を行う。この調整された駆動信号が出力部および出力選択部を介して駆動信号線に出力されて伝達される。この駆動信号線を伝達する調整された駆動信号が帰還回路により新たな駆動信号として誤差増幅器の入力に帰還される。この帰還により駆動信号線を伝達する駆動信号および基準駆動信号の差分の検出が継続して行われるという作用をもたらす。出力選択部が帰還経路に含まれることにより、出力選択部のインピーダンスの影響の軽減が期待される。
本開示によれば、時分割駆動を行う表示装置において、画素に対する駆動信号の書込みに要する時間を短縮するという優れた効果を奏する。
次に、図面を参照して、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。また、以下の順序で実施の形態の説明を行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像素子の構成］
図１は、本開示の実施の形態に係る表示装置の構成例を示す図である。同図の表示装置１は、表示パネル１０と、垂直駆動部２０と、水平駆動部３０と、制御部４０と、基準電圧生成部５０とを備える。
［撮像素子の構成］
図１は、本開示の実施の形態に係る表示装置の構成例を示す図である。同図の表示装置１は、表示パネル１０と、垂直駆動部２０と、水平駆動部３０と、制御部４０と、基準電圧生成部５０とを備える。
表示パネル１０は、画像信号に応じた画像を表示するパネルである。表示パネル１０には、例えば、有機ＥＬパネルや液晶パネルを使用することができる。以下、有機ＥＬパネルによる表示パネル１０を例に挙げて表示装置１を説明する。この表示パネル１０は、画素１００が２次元格子状に配置されて構成される。ここで、画素１００は、有機ＥＬによる表示素子および表示素子の発光を制御する画素回路を備え、入力された画像信号に応じた輝度に発光するものである。有機ＥＬは、有機材料により構成された電界発光（Electro-Luminescence）型の素子であり、自発光型で全固体の発光素子である。また、有機ＥＬは、電流駆動型の素子であり、流れる電流により輝度の調整を行うことができる。画素１００の構成の詳細については後述する。
表示パネル１０がカラー画像に対応したパネルの場合、画素は、例えば、赤色、緑色および青色に発光する３つの副画素により構成することができる。この副画素の発光輝度をそれぞれ調整することにより、フルカラーの表示を行うことができる。この場合には、副画素が同図の画素１００を構成することとなる。すなわち、３つの画素１００により１つの単位画素が構成される。一方、表示パネル１０がモノクロの表示を行う場合には、画素１００が単位画素となる。
表示パネル１０には、信号線１１および駆動信号線１２がＸＹマトリクス状に配置される。信号線１１は、画素１００の画素回路を制御する制御信号が伝達される信号線である。この信号線１１は表示パネル１０に配置された画素１００の列毎に配置され、同じ列に配置された画素１００に共通に配線される。駆動信号線１２は、画素１００の駆動信号を伝達する信号線である。ここで、駆動信号とは、画素１００の発光素子を駆動する信号である。発光素子には駆動信号の電圧に応じた電流が流れる。駆動信号線１２は表示パネル１０に配置された画素１００の行毎に配置され、同じ行に配置された画素１００に共通に配線される。
垂直駆動部２０は、表示パネル１０の画素１００の制御信号を生成するものである。この垂直駆動部２０は、信号線１１を介して画素１００に制御信号を出力する。
水平駆動部３０は、表示パネル１０における画素１００の駆動信号を生成するものである。この水平駆動部３０には、デジタルの画像信号をデジタルアナログ（ＤＡ変換）するデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）が配置され、入力されたデジタルの画素信号に基づく駆動信号を生成する。生成された駆動信号は増幅回路により増幅されて、駆動信号線１２を介して画素１００に対して出力される。この出力された駆動信号は、画素１００の表示素子の駆動信号として画素１００に書き込まれる。また、水平駆動部３０は、表示パネル１０に配置された画素１００を行方向に複数のチャネルに分割し、チャネル毎に駆動信号の生成を行う。このチャネルには、例えば、１０行分の画素１００を割り当てることができる。水平駆動部３０は、各チャネルに割り当てられた行に対して時分割駆動を行う。具体的には、水平駆動部３０は、チャネルに割り当てられた行のうちの１つを順次選択し、選択した行の画素１００に対応する駆動信号を生成して出力する。また、水平駆動部３０は、この時分割駆動を全てのチャネルにおいて同時に行う。これにより、ＤＡＣや増幅回路数を削減することができる。水平駆動部３０の構成の詳細については後述する。
基準電圧生成部５０は、水平駆動部３０のＤＡＣにおけるデジタルアナログ変換の際の基準となる基準電圧を生成し、出力するものである。この基準電圧として、ガンマ補正のためのガンマ曲線に基づく基準電圧を使用することができる。生成された基準電圧は、信号線５１を介して出力される。
制御部４０は、垂直駆動部２０および水平駆動部３０を制御するものである。この制御部４０は、入力された画像信号やタイミング制御信号、クロック信号に基づいて制御信号を生成し、信号線４１および４２を介して垂直駆動部２０および水平駆動部３０にそれぞれ出力することにより、制御を行う。
このような表示装置１は、例えば、カメラ等の電子ビューファインダに適用することができる。また、例えば、ＡＲ（拡張現実：Augmented Reality）やＶＲ（仮想現実：Virtual Reality）等に使用するディスプレイに適用することもできる。
［画素の構成］
図２は、本開示の実施の形態に係る画素の構成例を示す図である。同図は、画素１００の構成例を表す回路図である。同図の画素１００は、表示素子１０１と、ＭＯＳトランジスタ１０２乃至１０５と、キャパシタ１０７および１０８とを備える。ＭＯＳトランジスタ１０２乃至１０５には、ｐチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。画素１００には、信号線ＷＳ、ＡＺおよびＤＳならびに駆動信号線ＰＩＸが配線される。信号線ＷＳ、ＡＺおよびＤＳは信号線１１を構成し、駆動信号線ＰＩＸは駆動信号線１２を構成する。
図２は、本開示の実施の形態に係る画素の構成例を示す図である。同図は、画素１００の構成例を表す回路図である。同図の画素１００は、表示素子１０１と、ＭＯＳトランジスタ１０２乃至１０５と、キャパシタ１０７および１０８とを備える。ＭＯＳトランジスタ１０２乃至１０５には、ｐチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。画素１００には、信号線ＷＳ、ＡＺおよびＤＳならびに駆動信号線ＰＩＸが配線される。信号線ＷＳ、ＡＺおよびＤＳは信号線１１を構成し、駆動信号線ＰＩＸは駆動信号線１２を構成する。
信号線ＷＳ、ＡＺおよびＤＳは、画素１００の制御信号を伝達する信号線である。この信号線ＷＳ、ＡＺおよびＤＳは、ＭＯＳトランジスタのゲートに配線されてＭＯＳトランジスタの制御信号を伝達する。信号線ＷＳ、ＡＺおよびＤＳを介してＭＯＳトランジスタの閾値電圧を超える電圧（以下、オン電圧と称する）をゲートに印加することにより、ＭＯＳトランジスタのドレインおよびソース間を導通状態にすることができる。駆動信号線ＰＩＸは、画素１００の駆動信号を伝達する信号線である。また、駆動信号線ＰＩＸは、駆動信号のほかに初期化信号の伝達にも使用される。この初期化信号は、画素回路を初期化する信号である。また、画素１００には、電源線Ｖｄｄ、接地線および電流排出線Ｖｉｎｉが配線される。電源線Ｖｄｄは、画素１００に電源（電源電圧Ｖｄｄ）を供給する配線である。接地線は、画素１００の基準電位である接地電位を供給する配線である。電流排出線Ｖｉｎｉは、後述するＭＯＳトランジスタ１０４による電流が排出される配線である。
表示素子１０１のカソードは接地され、アノードはＭＯＳトランジスタ１０３のドレインおよびＭＯＳトランジスタ１０４のソースに接続される。ＭＯＳトランジスタ１０４のドレインは電流排出線Ｖｉｎｉに接続され、ゲートは信号線ＡＺに接続される。ＭＯＳトランジスタ１０３のゲートはＭＯＳトランジスタ１０５のドレインおよびキャパシタ１０７の一端に接続され、ソースはキャパシタ１０７の他の一端、キャパシタ１０８の一端およびＭＯＳトランジスタ１０２のドレインに接続される。キャパシタ１０８の他の一端およびＭＯＳトランジスタ１０２のソースは、電源線Ｖｄｄに共通に接続される。ＭＯＳトランジスタ１０２のゲートは、信号線ＤＳに接続される。ＭＯＳトランジスタ１０５のゲートは信号線ＷＳに接続され、ソースは駆動信号線ＰＩＸに接続される。
表示素子１０１は、有機ＥＬによる発光素子である。この表示素子１０１は、順方向に電流を流すことにより発光させることができ、電流に応じた輝度にすることができる。
キャパシタ１０７は、ＭＯＳトランジスタ１０３のゲートおよびソースの間に接続され、駆動信号を保持するキャパシタである。キャパシタ１０８は、キャパシタ１０７に駆動信号が保持される際に、ＭＯＳトランジスタ１０３のソースの電位の変動を防止するキャパシタである。このキャパシタ１０８は、キャパシタ１０７より大きな静電容量に構成されることにより、ＭＯＳトランジスタ１０３のソースの電位の変動を防止することができる。
ＭＯＳトランジスタ１０５は、信号線ＷＳにより伝達される制御信号により制御されて、駆動信号線ＰＩＸにより伝達される駆動信号をキャパシタ１０７に印加するトランジスタである。駆動信号がキャパシタ１０７に印加されてキャパシタ１０７が充電されることにより駆動信号が画素１００に保持される。これにより、駆動信号の書込みが行われる。
ＭＯＳトランジスタ１０３は、キャパシタ１０７に保持された電圧に応じた電流を表示素子１０１に流すトランジスタである。
ＭＯＳトランジスタ１０２は、信号線ＤＳにより伝達される制御信号により制御されて、表示素子１０１の発光および非発光を制御するトランジスタである。
ＭＯＳトランジスタ１０４は、表示素子１０１の発光を防止するトランジスタである。このＭＯＳトランジスタ１０４は、駆動信号の書込みの際に導通状態となる。これにより、ＭＯＳトランジスタ１０３からの電流が表示素子１０１を迂回して電流排出線Ｖｉｎｉに流れることとなり、表示素子１０１の発光を防ぐことができる。
同図の画素１００の駆動は、次のように行うことができる。まず、駆動信号線ＰＩＸに初期化信号を印加する。この初期化信号は、初期化電圧Ｖｏｆｓを印加する信号である。次に、信号線ＷＳ、ＡＺおよびＤＳにオン信号を印加してＭＯＳトランジスタ１０５、１０４および１０２を導通させる。これにより、キャパシタ１０７が電源電圧および初期化電圧Ｖｏｆｓの差分に相当する電圧に充電される。このキャパシタ１０７の電圧によりＭＯＳトランジスタ１０３が導通することとなるが、ＭＯＳトランジスタ１０４が導通状態のため、表示素子１０１は非発光となる。
次に、信号線ＷＳおよびＤＳへのオン信号の印加を順に停止する。キャパシタ１０７に充電された電圧により、ＭＯＳトランジスタ１０３は導通状態を継続する。この際、ＭＯＳトランジスタ１０３の電流は、キャパシタ１０８を充電しながら流れることとなる。一方、キャパシタ１０７は、自己放電により充電電圧が徐々に低下する。その後、キャパシタ１０７の充電電圧がＭＯＳトランジスタ１０３の閾値電圧Ｖｔｈに達すると、ＭＯＳトランジスタ１０３が非導通の状態に移行する。これにより、キャパシタ１０７にＭＯＳトランジスタ１０３の閾値電圧Ｖｔｈを保持させることができる。この際、キャパシタ１０８は、ＭＯＳトランジスタ１０３を介して充電された電圧が保持される。すなわち、直列に接続されたキャパシタ１０７および１０８は、ＭＯＳトランジスタ１０３のゲートの電圧および電源電圧Ｖｄｄの差分の電圧に充電される。これにより、画素１００の初期化を行うことができる。
次に、駆動信号線ＰＩＸに駆動信号を印加する。この駆動信号により駆動電圧Ｖｓｉｇが画素１００に印加される。次に、信号線ＷＳからオン信号を印加する。ＭＯＳトランジスタ１０５が再度導通し、キャパシタ１０７および１０８に駆動電圧Ｖｓｉｇが印加されて充電される。これにより、キャパシタ１０７はＶｔｈにＶｓｉｇが重畳された電圧（Ｖｔｈ＋Ｖｓｉｇ）に充電される。これにより、画素１００の書込みを行うことができる。その後、信号線ＷＳへのオン信号の印加を停止する。
次に、信号線ＤＳにオン信号を印加する。これにより、ＭＯＳトランジスタ１０２が導通してキャパシタ１０８が放電される。一方、キャパシタ１０７には、上述のようにＶｔｈ＋Ｖｓｉｇが印加された状態であるため、ＭＯＳトランジスタ１０３にはＶｓｉｇに応じた電流が流れる。次に、信号線ＡＺへのオン信号の印加を停止する。ＭＯＳトランジスタ１０４が非導通の状態に移行し、ＭＯＳトランジスタ１０４に流れていた電流が表示素子１０１に流れて、表示素子１０１が発光を開始する。
このように、初期化によりキャパシタ１０７にＭＯＳトランジスタ１０３の閾値電圧Ｖｔｈを保持させ、書込みによりキャパシタ１０７にＶｔｈ＋Ｖｓｉｇを印加して、表示素子１０１を発光させることができる。画素１００毎のＭＯＳトランジスタ１０３の閾値電圧Ｖｔｈがばらつく場合であっても、初期化により閾値電圧Ｖｔｈのばらつきを吸収することができ、各画素１００の輝度を均一にすることができる。
以上の駆動を全ての行の画素１００に対して順に行うことにより１つの画像を表示することができる。
［水平駆動部の構成］
図３は、本開示の実施の形態に係る水平駆動部の構成例を示す図である。同図は、水平駆動部３０の構成例を模式的に表す図である。同図の水平駆動部３０は、ＤＡＣ３１と、増幅回路３２と、出力選択部３３と、帰還選択部３４とを備える。このＤＡＣ３１、増幅回路３２、出力選択部３３および帰還選択部３４は、チャネル毎に配置される。すなわち、ＤＡＣ３１、増幅回路３２、出力選択部３３および帰還選択部３４は、チャネル数に等しい数だけ配置される。
図３は、本開示の実施の形態に係る水平駆動部の構成例を示す図である。同図は、水平駆動部３０の構成例を模式的に表す図である。同図の水平駆動部３０は、ＤＡＣ３１と、増幅回路３２と、出力選択部３３と、帰還選択部３４とを備える。このＤＡＣ３１、増幅回路３２、出力選択部３３および帰還選択部３４は、チャネル毎に配置される。すなわち、ＤＡＣ３１、増幅回路３２、出力選択部３３および帰還選択部３４は、チャネル数に等しい数だけ配置される。
ＤＡＣ３１は、信号線４２を介して制御部４０が出力したデジタルの画像信号をアナログの信号（駆動信号）に変換する。変換後の駆動信号は、信号線３９を介して増幅回路３２に対して出力される。
増幅回路３２は、ＤＡＣ３１から入力された駆動信号と後述する帰還選択部３４および帰還路３８を介して帰還された駆動信号とに基づいて駆動信号を調整する。具体的には、増幅回路３２は、ＤＡＣ３１から入力された駆動信号を基準駆動信号とし、この基準駆動信号と帰還選択部３４および帰還路３８により帰還された駆動信号との差分に基づいて駆動信号を調整する。この調整した駆動信号を出力選択部３３に対して出力する。この際、増幅回路３２は、チャネルに含まれる複数の駆動信号線１２毎に調整した駆動信号を出力する。増幅回路３２の構成の詳細については後述する。
出力選択部３３は、制御部４０からの制御信号に基づいて駆動信号線１２を選択するものである。この出力選択部３３は、書込みの際にチャネルに配置された駆動信号線１２のうちの１つを選択し、増幅回路３２と接続する。一方、画素１００の初期化の際には、チャネルに配置された全ての駆動信号線１２を増幅回路３２に接続する。このように、出力選択部３３は、増幅回路３２の複数の出力および複数の駆動信号線１２を１対１に対応させて、それぞれを個別に接続して駆動信号を伝達させることができる。出力選択部３３の構成の詳細については後述する。
帰還選択部３４は、出力選択部３３と同様に、制御部４０からの制御信号に基づいて駆動信号線１２を選択するものである。この帰還選択部３４は、書込みの際にチャネルに配置された駆動信号線１２のうちの１つを選択し、選択した駆動信号線１２に出力されて伝達される駆動信号を増幅回路３２の入力に帰還する。なお、画素１００の初期化の際には、チャネルに配置された全ての駆動信号線１２を選択して駆動信号を増幅回路３２の入力に帰還する。なお、帰還選択部３４は、帰還路３８を介して駆動信号を増幅回路３２の入力に帰還する。帰還路３８は、帰還選択部３４の出力と増幅回路３２の入力との間に配置された信号線により構成することができる。帰還選択部３４の構成の詳細については後述する。
なお、同図の駆動信号線１２、増幅回路３２、出力選択部３３、帰還選択部３４および帰還路３８は、表示素子駆動回路を構成する。帰還選択部３４および帰還路３８は、帰還回路を構成する。
［駆動回路の構成］
図４は、本開示の第１の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。同図は、図３において説明した増幅回路３２、出力選択部３３、帰還選択部３４および帰還路３８の構成例を表す回路図である。
図４は、本開示の第１の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。同図は、図３において説明した増幅回路３２、出力選択部３３、帰還選択部３４および帰還路３８の構成例を表す回路図である。
同図の増幅回路３２は、誤差増幅部３２１および複数の出力部３２２により構成される。誤差増幅部３２１は、反転入力および非反転入力と２つの反転出力を備える。ＤＡＣ３１からの基準駆動信号を伝達する信号線３９は非反転入力に接続され、帰還路３８は反転入力に接続される。２つの反転出力は、所定のバイアス電圧が重畳されたハイサイドおよびローサイドの反転出力に対応する。同図においては、ハイサイド出力が配線３２９に接続され、ローサイド出力が配線３２８に接続される。誤差増幅部３２１は、基準駆動信号および帰還路３８により帰還された駆動信号の差分を増幅し、２つの反転出力から出力部３２２に供給する。例えば、誤差増幅部３２１は、基準駆動信号および帰還路３８により帰還された駆動信号の差分を増幅して基準駆動信号に重畳することにより駆動信号を調整する。この調整された駆動信号が複数の出力部３２２にそれぞれ出力される。
出力部３２２は、ＭＯＳトランジスタ３５１およびＭＯＳトランジスタ３６１による相補型回路により構成されたバッファ回路である。ＭＯＳトランジスタ３５１およびＭＯＳトランジスタ３６１には、それぞれｐチャネルＭＯＳトランジスタおよびｎチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。ＭＯＳトランジスタ３５１およびＭＯＳトランジスタ３６１はソース接地回路となっており、出力部３２２は反転バッファ回路に構成される。ＭＯＳトランジスタ３５１のソースは電源線Ｖｄｄに接続され、ゲートは配線３２９に接続される。ＭＯＳトランジスタ３５１のドレインは、後述する出力選択部３３のスイッチ３７１に接続される。ＭＯＳトランジスタ３６１のソースは接地され、ゲートは配線３２８に接続される。ＭＯＳトランジスタ３６１のドレインは、出力選択部３３のスイッチ３７２に接続される。このような構成の出力部３２２がチャネルに配置された駆動信号線１２と同数配置される。
複数の出力部３２２のＭＯＳトランジスタ３５１のゲートは配線３２９に共通に接続され、複数の出力部３２２のＭＯＳトランジスタ３６１のゲートは配線３２８に共通に接続される。一方、複数の出力部３２２のＭＯＳトランジスタのドレインおよびＭＯＳトランジスタのドレインは、複数の駆動信号線１２と１対１に対応し、それぞれスイッチ３７１および３７２を介して対応する駆動信号線１２に接続される。このように、複数の出力部３２２の入力は誤差増幅部３２１に共通に接続され、複数の出力部３２２の出力は複数の駆動信号線１２にそれぞれ接続される。
なお、出力部３２２の構成は、この例に限定されない。例えば、ＭＯＳトランジスタ３５１および３６１をドレイン接地回路とした出力部３２２を使用することもできる。また、ＭＯＳトランジスタ３５１および３６１の何れか一方を抵抗負荷等に置き換えることもできる。なお、ＭＯＳトランジスタ３５１および３６１は、請求の範囲に記載のトランジスタの一例である。電源線Ｖｄｄおよび接地線は、請求の範囲に記載の電源線の一例である。
出力選択部３３は、１対１に対応する複数の出力部３２２と複数の駆動信号線１２との間をそれぞれ導通させる複数のスイッチにより構成される。同図の左端に配置された出力部３２２に接続される部分の出力選択部３３を例に挙げて説明すると、スイッチ３７１はＭＯＳトランジスタ３５１のドレインと駆動信号線１２のうち上端に配置された信号線との間に配置され、スイッチ３７２はＭＯＳトランジスタ３６１のドレインと駆動信号線１２の上端の信号線との間に配置される。このスイッチ３７１および３７２を導通させることにより、出力部３２２と駆動信号線１２の上端の信号線との間が電気的に接続される。これにより、出力選択部３３による複数の出力部３２２および複数の駆動信号線１２の選択を行うことができる。この選択された出力部３２２に対し、選択された駆動信号線１２に調整された駆動信号を出力させることができる。
スイッチ３７１および３７２を非導通の状態にすると、出力部３２２と駆動信号線１２の上端の信号線との間が遮断される。また、この際、左端の出力部３２２においてＭＯＳトランジスタ３５１のドレインおよびＭＯＳトランジスタ３６１のドレインの間が非導通の状態になる。出力選択部３３により選択されていない出力部３２２の消費電力を低減することができる。このように、出力選択部３３は、駆動信号線１２毎にスイッチ３７１および３７２が配置される。後述するように、スイッチ３７１および３７２には、制御信号により導通および非導通の状態を切り替えるアナログスイッチ等の半導体素子を使用することができる。
帰還選択部３４は、複数のスイッチ３７３により構成される。この複数のスイッチ３７３は、複数の駆動信号線１２に１対１に対応して配置され、一端が対応する複数の駆動信号線１２にそれぞれ接続される。複数のスイッチ３７３の他端は、帰還路３８に共通に接続される。このように、帰還選択部３４は、複数の駆動信号線１２を選択して帰還路３８に接続することができる。スイッチ３７１においても、スイッチ３７１および３７２と同様に、アナログスイッチ等の半導体素子を使用することができる。
出力選択部３３および帰還選択部３４は、複数の駆動信号線１２のうち同一の駆動信号線１２を選択し、スイッチ３７１および３７２ならびにスイッチ３７３を導通させる。これにより、出力部３２２から駆動信号が出力された駆動信号線１２を伝達する駆動信号が帰還路３８を介して誤差増幅部３２１の反転入力に帰還される。スイッチ３７３は、スイッチ３７１および３７２と駆動信号線１２との接続点より表示パネル１０寄りの位置において駆動信号線１２に接続されるため、スイッチ３７１および３７２が帰還経路に含まれることとなる。スイッチ３７１および３７２には駆動信号に基づく電流が流れるため、スイッチ３７１および３７２のインピーダンスによる電圧降下を生じる。このため、駆動信号線１２に印加される電圧が低下し、基準駆動信号と駆動信号線１２に印加される駆動信号とは異なる電圧になる。
しかし、スイッチ３７１および３７２を帰還経路内に配置することにより、スイッチ３７１および３７２による電圧降下を補償することができる。具体的には、基準駆動信号と駆動信号線１２を伝達する駆動信号との差分を誤差増幅部３２１により検出して駆動信号を調整することにより、スイッチ３７１および３７２における電圧降下を見込んだ電圧の駆動信号を出力部３２２から出力させる。これにより、スイッチ３７１および３７２による電圧降下が補償される。このように、駆動信号線１２の駆動信号を負帰還させることにより、スイッチ３７１および３７２における電圧降下に基づく誤差を軽減することができる。また、出力部３２２による電圧降下の影響も軽減することができる。なお、帰還路３８には殆ど電流が流れないため、帰還選択部３４のスイッチ３７３のインピーダンスの影響は無視することができる。
なお、出力選択部３３および帰還選択部３４は、複数の駆動信号線１２を選択することもできる。例えば、図２において説明した初期化信号を画素１００に印加する場合には、出力選択部３３は全ての出力部３２２および駆動信号線１２を選択してそれぞれの間を導通させることができる。同様に、帰還選択部３４は全ての駆動信号線１２を選択して帰還路３８との間を導通させることができる。また、出力選択部３３および帰還選択部３４は、全ての駆動信号線１２を非選択の状態にすることもできる。
［誤差増幅器の構成］
図５は、本開示の実施の形態に係る誤差増幅器の構成例を示す図である。同図は、誤差増幅部３２１の構成例を表す回路図である。同図の誤差増幅部３２１は、ＭＯＳトランジスタ３５２および３５３と、ＭＯＳトランジスタ３６２乃至３６７と、定電流源３８３乃至３８５と、バイアス回路３８６乃至３８８とを備える。ＭＯＳトランジスタ３５２および３５３には、ｐチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。ＭＯＳトランジスタ３６２乃至３６７には、ｎチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。
図５は、本開示の実施の形態に係る誤差増幅器の構成例を示す図である。同図は、誤差増幅部３２１の構成例を表す回路図である。同図の誤差増幅部３２１は、ＭＯＳトランジスタ３５２および３５３と、ＭＯＳトランジスタ３６２乃至３６７と、定電流源３８３乃至３８５と、バイアス回路３８６乃至３８８とを備える。ＭＯＳトランジスタ３５２および３５３には、ｐチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。ＭＯＳトランジスタ３６２乃至３６７には、ｎチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。
ＭＯＳトランジスタ３６２のゲートは信号線３９に接続され、ＭＯＳトランジスタ３６３のゲートは帰還路３８に接続される。定電流源３８４は電源線ＶｄｄとＭＯＳトランジスタ３６２のドレインとの間に接続される。ＭＯＳトランジスタ３６２のドレインには、ＭＯＳトランジスタ３５２のソースがさらに接続される。定電流源３８５は電源線ＶｄｄとＭＯＳトランジスタ３６３のドレインとの間に接続される。ＭＯＳトランジスタ３６３のドレインには、ＭＯＳトランジスタ３５３のソースがさらに接続される。ＭＯＳトランジスタ３５２および３５３のゲートは、バイアス回路３８６の出力に共通に接続される。定電流源３８３はＭＯＳトランジスタ３６２のソースおよび接地線の間に接続され、ＭＯＳトランジスタ３６２のソースにはＭＯＳトランジスタ３６３のソースがさらに接続される。ＭＯＳトランジスタ３５２のドレインは、ＭＯＳトランジスタ３６４のドレイン、ＭＯＳトランジスタ３６５のゲートおよびＭＯＳトランジスタ３６７のゲートに接続される。
ＭＯＳトランジスタ３６４のゲートおよびＭＯＳトランジスタ３６６のゲートは、バイアス回路３８７の出力に共通に接続される。ＭＯＳトランジスタ３６４のソースはＭＯＳトランジスタ３６５のドレインに接続され、ＭＯＳトランジスタ３６５のソースは接地される。ＭＯＳトランジスタ３５３のドレインは配線３２９に接続され、ＭＯＳトランジスタ３６６のドレインは配線３２８に接続される。バイアス回路３８８は、ＭＯＳトランジスタ３５３のドレインおよびＭＯＳトランジスタ３６６のドレインの間に接続される。ＭＯＳトランジスタ３６６のソースはＭＯＳトランジスタ３６７のドレインに接続され、ＭＯＳトランジスタ３６７のソースは接地される。
同図の誤差増幅部３２１は、いわゆる折返しカスコード型の差動増幅回路により構成される例を表したものである。ＭＯＳトランジスタ３６２および３６３は差動対を構成する。ゲート接地回路に構成されたＭＯＳトランジスタ３５２および３５３は、それぞれＭＯＳトランジスタ３６２および３６３のドレインに接続されて折返しカスコード接続される。バイアス回路３８６は、ＭＯＳトランジスタ３５２および３５３のゲートにバイアス電圧を供給する回路である。
ＭＯＳトランジスタ３６４乃至３６７は、いわゆる低電圧カスコードカレントミラー回路を構成し、ＭＯＳトランジスタ３５２および３５３の負荷を構成する回路である。誤差増幅部３２１の出力は、ＭＯＳトランジスタ３５３のドレインから取り出される。すなわち、ＭＯＳトランジスタ３５３のドレインにはバイアス回路３８８およびＭＯＳトランジスタ３６６のドレインがこの順に直列に接続される。バイアス回路３８８は、所定のバイアス電圧を生成する回路であり、ＭＯＳトランジスタ３５３のドレインに接続される配線３２９とＭＯＳトランジスタ３６６のドレインに接続される配線３２８との間にバイアス電圧分の電位差を付与する。この電位差を付与することにより、図４において説明したハイサイドおよびローサイドのＭＯＳトランジスタのゲートに誤差増幅部３２１の出力を接続することができ、増幅した駆動信号を供給することができる。
［出力選択部および帰還選択部の構成］
図６は、本開示の第１の実施の形態に係る出力選択部および帰還選択部の構成例を示す図である。同図は、図４において説明した出力選択部３３を構成するスイッチ３７１および３７２をアナログスイッチ３９１および３９２により構成し、帰還選択部３４を構成するスイッチ３７３をアナログスイッチ３９３により構成した回路である。このアナログスイッチ３９１乃至３９３は、それぞれ制御端子を備える。この制御端子にオン信号を印加することによりアナログスイッチ３９１乃至３９３を導通させることができる。これらアナログスイッチ３９１乃至３９３には、例えば、ＭＯＳトランジスタを使用することができる。この場合、制御端子にはゲートが該当することとなる。また、例えば、制御端子に印加された信号に基づいてＭＯＳトランジスタを駆動するゲート回路を備える構成にすることもできる。
図６は、本開示の第１の実施の形態に係る出力選択部および帰還選択部の構成例を示す図である。同図は、図４において説明した出力選択部３３を構成するスイッチ３７１および３７２をアナログスイッチ３９１および３９２により構成し、帰還選択部３４を構成するスイッチ３７３をアナログスイッチ３９３により構成した回路である。このアナログスイッチ３９１乃至３９３は、それぞれ制御端子を備える。この制御端子にオン信号を印加することによりアナログスイッチ３９１乃至３９３を導通させることができる。これらアナログスイッチ３９１乃至３９３には、例えば、ＭＯＳトランジスタを使用することができる。この場合、制御端子にはゲートが該当することとなる。また、例えば、制御端子に印加された信号に基づいてＭＯＳトランジスタを駆動するゲート回路を備える構成にすることもできる。
同図においては、複数の駆動信号線１２を駆動信号線ＰＩＸ１乃至ＰＩＸｎと記載する。なお、「ＰＩＸ」の後に付された１乃至ｎにより、複数の駆動信号線ＰＩＸを識別する。また、アナログスイッチ３９１乃至３９３の制御端子には、複数の信号線４２が接続される。同図においては、複数の信号線４２を選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎと記載する。駆動信号線ＰＩＸと同様に、「ＳＥＬ」の後に付された１乃至ｎにより、複数の選択信号線ＳＥＬを識別する。
駆動信号線ＰＩＸ乃至１ＰＩＸｎは、複数の出力部３２２および選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎとそれぞれ１対１に対応する。すなわち、選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎは、出力選択部３３および帰還選択部３４における駆動信号線１２（駆動信号線ＰＩＸ乃至１ＰＩＸｎ）の選択を制御する信号を伝達する信号線となる。選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎのうちの１つを選択してオン信号を出力することにより、当該選択された選択信号線ＳＥＬに接続されたアナログスイッチ３９１乃至３９３が導通状態となる。これにより、選択された選択信号線ＳＥＬに対応する出力部３２２から対応する駆動信号線ＰＩＸに駆動信号が出力されるとともに、当該駆動信号線ＰＩＸの駆動信号が誤差増幅部３２１の入力に帰還される。なお、選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎの信号は、制御部４０により生成される。
［駆動方法］
図７は、本開示の実施の形態に係る表示パネルの駆動の一例を示す図である。同図は、１つのチャネルにおけるＤＡＣ３１から出力される駆動信号、信号線４２（選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎ）および駆動信号線１２（駆動信号線ＰＩＸ１乃至ＰＩＸｎ）の信号を表したタイミングチャートである。同図において、ＤＡＣ出力は、ＤＡＣ３１から出力される初期化信号および駆動信号を表す。ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎは、選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎにより伝達される信号を表す。この信号における論理「１」の部分がオン信号を表す。ＰＩＸ１乃至ＰＩＸｎは、駆動信号線ＰＩＸ１乃至ＰＩＸｎにより伝達される駆動信号を表す。また、チャネルには第１から第ｍ（ｍ＝ｎ／３）の画素が順に配置され、各画素は３つの副画素により構成されるものと想定する。この場合、副画素が画素１００に該当することとなる。同図の「画素１」および「副画素１」は、それぞれ第１の画素および第１の副画素を表す。
図７は、本開示の実施の形態に係る表示パネルの駆動の一例を示す図である。同図は、１つのチャネルにおけるＤＡＣ３１から出力される駆動信号、信号線４２（選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎ）および駆動信号線１２（駆動信号線ＰＩＸ１乃至ＰＩＸｎ）の信号を表したタイミングチャートである。同図において、ＤＡＣ出力は、ＤＡＣ３１から出力される初期化信号および駆動信号を表す。ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎは、選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎにより伝達される信号を表す。この信号における論理「１」の部分がオン信号を表す。ＰＩＸ１乃至ＰＩＸｎは、駆動信号線ＰＩＸ１乃至ＰＩＸｎにより伝達される駆動信号を表す。また、チャネルには第１から第ｍ（ｍ＝ｎ／３）の画素が順に配置され、各画素は３つの副画素により構成されるものと想定する。この場合、副画素が画素１００に該当することとなる。同図の「画素１」および「副画素１」は、それぞれ第１の画素および第１の副画素を表す。
Ｔ０において、ＤＡＣ３１は初期化信号を出力し、制御部４０は選択信号線ＳＥＬ１乃至ＳＥＬｎにオン信号を出力する。これにより、駆動信号線ＰＩＸ１乃至ＰＩＸｎには、初期化電圧Ｖｏｆｓが印加される。
Ｔ１において、ＤＡＣ３１は第１の画素における第１の副画素の駆動信号を出力し、制御部４０は選択信号線ＳＥＬ１にオン信号を出力する。これにより、駆動信号線ＰＩＸ１に第１の画素における第１の副画素の駆動電圧Ｖｓｉｇが印加される。
Ｔ２において、ＤＡＣ３１は第１の画素における第２の副画素の駆動信号を出力し、制御部４０は選択信号線ＳＥＬ２にオン信号を出力する。これにより、駆動信号線ＰＩＸ２に第１の画素における第２の副画素の駆動電圧Ｖｓｉｇが印加される。
Ｔ３において、ＤＡＣ３１は第１の画素における第３の副画素の駆動信号を出力し、制御部４０は選択信号線ＳＥＬ３にオン信号を出力する。これにより、駆動信号線ＰＩＸ３に第１の画素における第３の副画素の駆動電圧Ｖｓｉｇが印加される。
このように、Ｔ１乃至Ｔ３に表した駆動により、第１の画素の３つの副画素に対して駆動電圧の書込みを行うことができる。これを残りの第２の画素から第ｍの画素に対して行うことにより、１列分の画素１００の書込みを行うことができる。
［駆動信号波形］
図８は、本開示の実施の形態に係る駆動信号波形の一例を示す図である。同図におけるａは、１つの駆動信号線１２（駆動信号線ＰＩＸ１）に接続される増幅回路３２、出力選択部３３、帰還選択部３４および帰還路３８を簡略化して記載した回路図である。同図におけるａにおいて、抵抗４０１は出力選択部３３のインピーダンス（Ｒ）を表す。キャパシタ４０２は、駆動信号線１２の負荷容量（Ｃ）を表す。同図におけるｂは、ＤＡＣ３１から出力される駆動信号および駆動信号線ＰＩＸ１の駆動信号の波形を表したものである。
図８は、本開示の実施の形態に係る駆動信号波形の一例を示す図である。同図におけるａは、１つの駆動信号線１２（駆動信号線ＰＩＸ１）に接続される増幅回路３２、出力選択部３３、帰還選択部３４および帰還路３８を簡略化して記載した回路図である。同図におけるａにおいて、抵抗４０１は出力選択部３３のインピーダンス（Ｒ）を表す。キャパシタ４０２は、駆動信号線１２の負荷容量（Ｃ）を表す。同図におけるｂは、ＤＡＣ３１から出力される駆動信号および駆動信号線ＰＩＸ１の駆動信号の波形を表したものである。
同図におけるｂにおいて、実線は、本開示に基づく表示素子駆動回路における波形を表す。ＤＡＣ３１が駆動信号（Ｖｓｉｇ）を出力すると、駆動信号線ＰＩＸ１の電圧はランプ状に上昇してＶｓｉｇに達する。増幅回路３２の作用により、駆動信号線ＰＩＸ１の電圧とＤＡＣ３１から入力された駆動信号（基準駆動信号）との差分に応じた電圧が出力されるためである。駆動信号線ＰＩＸ１におけるセトリング時間（Ｔｓ）は、増幅回路３２のスルーレートに応じた値に短縮することができる。
一方、同図におけるｂの点線は従来の表示素子駆動回路における波形を表す。具体的には、同図におけるａにおいて、帰還路３８が増幅回路３２の出力と出力選択部３３との間に結線された場合（同図におけるａの点線により表された経路に結線された場合）の波形を表したものである。出力選択部３３のインピーダンスの影響により、駆動信号線ＰＩＸ１の電圧は、時定数（ＣおよびＲの積）に応じた指数関数状に上昇する。このため、セトリング時間が長くなる。増幅回路３２の出力部３２２に配置されるＭＯＳトランジスタの電流容量を増加することにより、セトリング時間を短縮を図る場合には、大型のＭＯＳトランジスタを配置する必要が生じて増幅回路３２の専有面積が増加する問題が生じる。
また、従来の表示素子駆動回路において、インピーダンスを低下させるため出力選択部３３のスイッチ３７１等を大型化した場合においても、増幅回路３２の占有面積の増加を招くこととなる。大型化したスイッチ３７１では、使用するＭＯＳトランジスタの接合容量が増加してシグナルフィードスルーを生じ駆動電圧が変動する。また、大型化したスイッチ３７１では、チャネル領域が大きくなり、チャージインジェクションが増加するため、同様に駆動電圧が変動して精度が低下することとなる。
これに対し、出力選択部３３を帰還経路に配置して出力選択部３３のインピーダンスによる電圧降下を補償することにより、出力部３２２に配置されるＭＯＳトランジスタの大型化等を行うことなくセトリング時間を短縮することができる。表示パネル１０が高解像度化した場合であっても、単位時間における画面の表示回数であるフレーム周波数を低くすることなく、表示を行うことができる。また、図４において説明したように、スイッチ３７１および３７２をＭＯＳトランジスタのドレインおよび駆動信号線１２の間に配置し、出力選択部３３により選択されていない出力部３２２に流れる電流（バイアス電流）を遮断することにより、低消費電力化することもできる。
以上説明したように、本開示の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、複数の出力部３２２を備える増幅回路３２と複数の駆動信号線１２とを備え、この複数の出力部３２２および駆動信号線１２を選択して導通させる出力選択部３３を備える。また、出力選択部３３により選択された駆動信号線１２により伝達される駆動信号を増幅回路３２の入力に帰還する帰還回路が配置されて、駆動信号が増幅回路３２により調整される。これにより、出力選択部３３のインピーダンスの影響を軽減することができ、駆動信号線１２における駆動信号のセトリング時間を短縮することができる。
＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと駆動信号線１２との間にスイッチ３７１等を配置していた。これに対し、本開示の第２の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと電源線Ｖｄｄ等との間にスイッチを配置する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
上述の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと駆動信号線１２との間にスイッチ３７１等を配置していた。これに対し、本開示の第２の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと電源線Ｖｄｄ等との間にスイッチを配置する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
［駆動回路の構成］
図９は、本開示の第２の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。同図の出力部３２２および出力選択部３３は、以下の点で、図４において説明した出力部３２２および出力選択部３３と異なる。スイッチ３７１は、ＭＯＳトランジスタ３５１のソースおよび電源線Ｖｄｄの間に接続される。スイッチ３７２は、ＭＯＳトランジスタ３６１のソースおよび接地の間に接続される。
図９は、本開示の第２の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。同図の出力部３２２および出力選択部３３は、以下の点で、図４において説明した出力部３２２および出力選択部３３と異なる。スイッチ３７１は、ＭＯＳトランジスタ３５１のソースおよび電源線Ｖｄｄの間に接続される。スイッチ３７２は、ＭＯＳトランジスタ３６１のソースおよび接地の間に接続される。
スイッチ３７１は一端が電源線Ｖｄｄに接続され、スイッチ３７２は一端が接地される。このため、図４におけるスイッチ３７１および３７２のようにフローティング状態とならず、制御信号の入力を簡便化することができる。
これ以外の表示素子駆動回路の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第２の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと電源線Ｖｄｄや接地線との間にスイッチ３７１等を配置することにより、簡便な手段によりスイッチ３７１等の制御信号を入力することができる。これにより、表示素子駆動回路を簡略化することができる。
＜３．第３の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと駆動信号線１２との間にスイッチ３７１等を配置していた。これに対し、本開示の第３の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタのゲート側にスイッチを配置する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
上述の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと駆動信号線１２との間にスイッチ３７１等を配置していた。これに対し、本開示の第３の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタのゲート側にスイッチを配置する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
［駆動回路の構成］
図１０は、本開示の第３の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。同図の出力部３２２および出力選択部３３は、以下の点で、図４において説明した出力部３２２および出力選択部３３と異なる。同図の出力選択部３３は、スイッチ３７１および３７２の代わりにスイッチ３７４および３７５を備える。スイッチ３７４は、配線３２９および電源線Ｖｄｄを切り替えてＭＯＳトランジスタ３５１のゲートに接続する。スイッチ３７５は、配線３２８および接地を切り替えてＭＯＳトランジスタ３６１のゲートに接続する。
図１０は、本開示の第３の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。同図の出力部３２２および出力選択部３３は、以下の点で、図４において説明した出力部３２２および出力選択部３３と異なる。同図の出力選択部３３は、スイッチ３７１および３７２の代わりにスイッチ３７４および３７５を備える。スイッチ３７４は、配線３２９および電源線Ｖｄｄを切り替えてＭＯＳトランジスタ３５１のゲートに接続する。スイッチ３７５は、配線３２８および接地を切り替えてＭＯＳトランジスタ３６１のゲートに接続する。
スイッチ３７４がＭＯＳトランジスタ３５１のゲートおよび配線３２９を接続する場合には、ＭＯＳトランジスタ３５１は、誤差増幅部３２１から入力された駆動信号をドレインに接続された駆動信号線１２に出力する。一方、スイッチ３７４がＭＯＳトランジスタ３５１のゲートおよび電源線Ｖｄｄを接続する場合には、ＭＯＳトランジスタ３５１は、非導通の状態となる。スイッチ３７５においても同様に、ＭＯＳトランジスタ３６１のゲートの接続先を配線３２８および接地線に切り替えることにより、ＭＯＳトランジスタの動作を切り替えることができる。ＭＯＳトランジスタのドレインには駆動信号が流れるため、図４におけるスイッチ３７１および３７２は比較的電流容量が大きなスイッチを使用する必要がある。これに対し、スイッチ３７４および３７５には比較的小型のスイッチを採用することができる。定常時においてＭＯＳトランジスタのゲートを流れる電流は微少なためである。
これ以外の表示素子駆動回路の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第３の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力選択部３３のスイッチを小型化することができ、表示素子駆動回路を簡略化することができる。
＜４．第４の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと駆動信号線１２との間にスイッチ３７１等を配置していた。これに対し、本開示の第４の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２と駆動信号線１２との間にスイッチを配置する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
上述の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２のＭＯＳトランジスタと駆動信号線１２との間にスイッチ３７１等を配置していた。これに対し、本開示の第４の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力部３２２と駆動信号線１２との間にスイッチを配置する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
［駆動回路の構成］
図１１は、本開示の第４の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。同図の出力部３２２および出力選択部３３は、以下の点で、図４において説明した出力部３２２および出力選択部３３と異なる。同図の出力部３２２および出力選択部３３は、ＭＯＳトランジスタ３５１のドレインおよびＭＯＳトランジスタ３６１のドレインがスイッチ３７６の一端に共通に接続され、スイッチの他の一端が駆動信号線１２に接続される。すなわち、スイッチ３７６は、出力部３２２および駆動信号線１２の間に配置される。
図１１は、本開示の第４の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。同図の出力部３２２および出力選択部３３は、以下の点で、図４において説明した出力部３２２および出力選択部３３と異なる。同図の出力部３２２および出力選択部３３は、ＭＯＳトランジスタ３５１のドレインおよびＭＯＳトランジスタ３６１のドレインがスイッチ３７６の一端に共通に接続され、スイッチの他の一端が駆動信号線１２に接続される。すなわち、スイッチ３７６は、出力部３２２および駆動信号線１２の間に配置される。
スイッチ３７１および３７２の代わりにスイッチ３７６を使用して出力選択部３３を構成することができため、出力選択部３３を簡略化することができる。
これ以外の表示素子駆動回路の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第４の実施の形態の表示素子駆動回路は、出力選択部３３におけるスイッチを削減することにより、表示素子駆動回路を簡略化することができる。
＜５．第５の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、全ての出力部３２２が駆動信号線１２に接続されていた。これに対し、本開示の第５の実施の形態の表示素子駆動回路は、駆動信号線１２に接続されない出力部をさらに備える点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
上述の第１の実施の形態の表示素子駆動回路は、全ての出力部３２２が駆動信号線１２に接続されていた。これに対し、本開示の第５の実施の形態の表示素子駆動回路は、駆動信号線１２に接続されない出力部をさらに備える点で、上述の第１の実施の形態と異なる。
［駆動回路の構成］
図１２は、本開示の第５の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。増幅回路３２は、ダミー出力部３２３をさらに備える点で、図４において説明した増幅回路３２と異なる。ダミー出力部３２３は、ドレイン同士が接続されたＭＯＳトランジスタ３５４およびＭＯＳトランジスタ３６８により構成される。このＭＯＳトランジスタ３５４および３６８には、それぞれｐチャネルＭＯＳトランジスタおよびｎチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。ＭＯＳトランジスタ３５４およびＭＯＳトランジスタ３６８のゲートおよびソースの配線はＭＯＳトランジスタ３５１および３６１と同様にすることができる。また、ＭＯＳトランジスタ３５４およびＭＯＳトランジスタ３６８のドレインは、帰還路３８にさらに接続される。
図１２は、本開示の第５の実施の形態に係る表示素子駆動回路の構成例を示す図である。増幅回路３２は、ダミー出力部３２３をさらに備える点で、図４において説明した増幅回路３２と異なる。ダミー出力部３２３は、ドレイン同士が接続されたＭＯＳトランジスタ３５４およびＭＯＳトランジスタ３６８により構成される。このＭＯＳトランジスタ３５４および３６８には、それぞれｐチャネルＭＯＳトランジスタおよびｎチャネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。ＭＯＳトランジスタ３５４およびＭＯＳトランジスタ３６８のゲートおよびソースの配線はＭＯＳトランジスタ３５１および３６１と同様にすることができる。また、ＭＯＳトランジスタ３５４およびＭＯＳトランジスタ３６８のドレインは、帰還路３８にさらに接続される。
ダミー出力部３２３は、出力選択部３３には接続されない。このため、帰還選択部３４等を介して駆動信号線１２に接続された場合には駆動信号が流れるものの、これ以外の時にはＭＯＳトランジスタ３５４および３６８にはバイアス電流のみが流れる。一方、ダミー出力部３２３は、スイッチ３７１等により切断されることなく誤差増幅部３２１の出力と帰還路３８との間に接続される。このため、ダミー出力部３２３により増幅回路３２の帰還経路を維持することができる。
これに対し、出力部３２２は、スイッチ３７１および３７２により非導通の状態に切り替えられる。図４において説明した増幅回路３２において、駆動信号線１２に駆動信号を出力しない状態にすると、全てのスイッチ３７１および３７２が非導通の状態に制御される。このため、図４において説明した増幅回路３２では、帰還経路が途切れる状態を生じる。帰還経路が途切れると、誤差増幅部３２１の反転入力の電圧が非反転入力の電圧に追従しなくなり、誤差増幅部３２１が飽和して、電源電圧Ｖｄｄや接地電位に近い電圧を出力することとなる。この状態からスイッチ３７１等を導通させ、何れかの駆動信号線１２に駆動信号を出力する状態である定常時に遷移する際、誤差増幅部３２１の出力が定常時の出力電圧に復帰するための時間が必要となり、セトリング時間が長くなる。
これ以外の表示素子駆動回路の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本開示の第５の実施の形態の表示素子駆動回路は、ダミー出力部３２３を配置して増幅回路３２の帰還経路の途絶を防ぐことができ、セトリング時間の増加を防止することができる。
最後に、上述した各実施の形態の説明は本開示の一例であり、本開示は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する複数の駆動信号線と、
入力された基準駆動信号および前記駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、前記複数の駆動信号線毎に配置されて前記調整された駆動信号を前記複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える増幅回路と、
前記複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する前記出力部に対して前記選択した駆動信号線に前記調整された駆動信号を出力させる出力選択部と、
前記駆動信号線に出力された調整された駆動信号を前記駆動信号線を伝達する駆動信号として前記誤差増幅部に帰還する帰還回路と
を具備する表示素子駆動回路。
（２）前記出力部は、トランジスタおよび前記トランジスタに給電する電源線を備える前記（１）に記載の表示素子駆動回路。
（３）前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタおよび前記駆動信号線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される前記（２）に記載の表示素子駆動回路。
（４）前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタおよび前記電源線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される前記（２）に記載の表示素子駆動回路。
（５）前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタの制御端子への前記調整された駆動信号の入力をそれぞれ制御する複数のスイッチにより構成される前記（２）に記載の表示素子駆動回路。
（６）前記出力選択部は、前記複数の出力部および前記複数の駆動信号線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される前記（１）または（２）の何れかに記載の表示素子駆動回路。
（７）前記帰還回路は、前記複数の駆動信号線のうち前記調整された駆動信号が出力される駆動信号線を選択する帰還選択部と前記帰還選択部により選択された駆動信号線により伝達される駆動信号を前記誤差増幅部に伝達する帰還路とを備える前記（１）から（６）の何れかに記載の表示素子駆動回路。
（８）前記増幅回路は、前記調整された駆動信号を前記誤差増幅器に帰還させるダミー出力部をさらに備える前記（１）から（７）の何れかに記載の表示素子駆動回路。
（９）複数の表示素子と、
前記複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する複数の駆動信号線と、
入力された基準駆動信号および前記駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、前記複数の駆動信号線毎に配置されて前記調整された駆動信号を前記複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える増幅回路と、
前記複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する前記出力部に対して前記選択した駆動信号線に前記調整された駆動信号を出力させる出力選択部と、
前記駆動信号線に出力された調整された駆動信号を前記駆動信号線を伝達する駆動信号として前記誤差増幅部に帰還する帰還回路と
を具備する表示装置。
（１）複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する複数の駆動信号線と、
入力された基準駆動信号および前記駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、前記複数の駆動信号線毎に配置されて前記調整された駆動信号を前記複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える増幅回路と、
前記複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する前記出力部に対して前記選択した駆動信号線に前記調整された駆動信号を出力させる出力選択部と、
前記駆動信号線に出力された調整された駆動信号を前記駆動信号線を伝達する駆動信号として前記誤差増幅部に帰還する帰還回路と
を具備する表示素子駆動回路。
（２）前記出力部は、トランジスタおよび前記トランジスタに給電する電源線を備える前記（１）に記載の表示素子駆動回路。
（３）前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタおよび前記駆動信号線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される前記（２）に記載の表示素子駆動回路。
（４）前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタおよび前記電源線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される前記（２）に記載の表示素子駆動回路。
（５）前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタの制御端子への前記調整された駆動信号の入力をそれぞれ制御する複数のスイッチにより構成される前記（２）に記載の表示素子駆動回路。
（６）前記出力選択部は、前記複数の出力部および前記複数の駆動信号線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される前記（１）または（２）の何れかに記載の表示素子駆動回路。
（７）前記帰還回路は、前記複数の駆動信号線のうち前記調整された駆動信号が出力される駆動信号線を選択する帰還選択部と前記帰還選択部により選択された駆動信号線により伝達される駆動信号を前記誤差増幅部に伝達する帰還路とを備える前記（１）から（６）の何れかに記載の表示素子駆動回路。
（８）前記増幅回路は、前記調整された駆動信号を前記誤差増幅器に帰還させるダミー出力部をさらに備える前記（１）から（７）の何れかに記載の表示素子駆動回路。
（９）複数の表示素子と、
前記複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する複数の駆動信号線と、
入力された基準駆動信号および前記駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、前記複数の駆動信号線毎に配置されて前記調整された駆動信号を前記複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える増幅回路と、
前記複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する前記出力部に対して前記選択した駆動信号線に前記調整された駆動信号を出力させる出力選択部と、
前記駆動信号線に出力された調整された駆動信号を前記駆動信号線を伝達する駆動信号として前記誤差増幅部に帰還する帰還回路と
を具備する表示装置。
１ 表示装置
１０ 表示パネル
１２ 駆動信号線
２０ 垂直駆動部
３０ 水平駆動部
３１ ＤＡＣ
３２ 増幅回路
３３ 出力選択部
３４ 帰還選択部
３８ 帰還路
４０ 制御部
５０ 基準電圧生成部
１００ 画素
１０１ 表示素子
１０２〜１０５、３５１〜３５４、３６１〜３６８ ＭＯＳトランジスタ
１０７、１０８、３８１、３８２ キャパシタ
３２１ 誤差増幅部
３２２ 出力部 ３２３ ダミー出力部
３７１〜３７６ スイッチ
３８３〜３８５ 定電流源
３８６〜３８８ バイアス回路
３９１〜３９３ アナログスイッチ
１０ 表示パネル
１２ 駆動信号線
２０ 垂直駆動部
３０ 水平駆動部
３１ ＤＡＣ
３２ 増幅回路
３３ 出力選択部
３４ 帰還選択部
３８ 帰還路
４０ 制御部
５０ 基準電圧生成部
１００ 画素
１０１ 表示素子
１０２〜１０５、３５１〜３５４、３６１〜３６８ ＭＯＳトランジスタ
１０７、１０８、３８１、３８２ キャパシタ
３２１ 誤差増幅部
３２２ 出力部 ３２３ ダミー出力部
３７１〜３７６ スイッチ
３８３〜３８５ 定電流源
３８６〜３８８ バイアス回路
３９１〜３９３ アナログスイッチ
Claims (9)
- 複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する複数の駆動信号線と、
入力された基準駆動信号および前記駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、前記複数の駆動信号線毎に配置されて前記調整された駆動信号を前記複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える増幅回路と、
前記複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する前記出力部に対して前記選択した駆動信号線に前記調整された駆動信号を出力させる出力選択部と、
前記駆動信号線に出力された調整された駆動信号を前記駆動信号線を伝達する駆動信号として前記誤差増幅部に帰還する帰還回路と
を具備する表示素子駆動回路。 - 前記出力部は、トランジスタおよび前記トランジスタに給電する電源線を備える請求項１記載の表示素子駆動回路。
- 前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタおよび前記駆動信号線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される請求項２記載の表示素子駆動回路。
- 前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタおよび前記電源線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される請求項２記載の表示素子駆動回路。
- 前記出力選択部は、前記複数の出力部のトランジスタの制御端子への前記調整された駆動信号の入力をそれぞれ制御する複数のスイッチにより構成される請求項２記載の表示素子駆動回路。
- 前記出力選択部は、前記複数の出力部および前記複数の駆動信号線の間にそれぞれ配置される複数のスイッチにより構成される請求項１記載の表示素子駆動回路。
- 前記帰還回路は、前記複数の駆動信号線のうち前記調整された駆動信号が出力される駆動信号線を選択する帰還選択部と前記帰還選択部により選択された駆動信号線により伝達される駆動信号を前記誤差増幅部に伝達する帰還路とを備える請求項１記載の表示素子駆動回路。
- 前記増幅回路は、前記調整された駆動信号を前記誤差増幅器に帰還させるダミー出力部をさらに備える請求項１記載の表示素子駆動回路。
- 複数の表示素子と、
前記複数の表示素子の駆動信号をそれぞれ伝達する複数の駆動信号線と、
入力された基準駆動信号および前記駆動信号線を伝達する駆動信号の差分に基づいて駆動信号を調整する誤差増幅部と、前記複数の駆動信号線毎に配置されて前記調整された駆動信号を前記複数の駆動信号線にそれぞれ出力する複数の出力部とを備える増幅回路と、
前記複数の駆動信号線から選択するとともに当該選択した駆動信号線に対応する前記出力部に対して前記選択した駆動信号線に前記調整された駆動信号を出力させる出力選択部と、
前記駆動信号線に出力された調整された駆動信号を前記駆動信号線を伝達する駆動信号として前記誤差増幅部に帰還する帰還回路と
を具備する表示装置。
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