KR100746248B1

KR100746248B1 - Ｄａ 변환기, 데이터선 구동 회로, 전기 광학 장치, 그구동 방법 및 전자 기기

Info

Publication number: KR100746248B1
Application number: KR1020050038718A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 조; 도시유키 가사이
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2007-08-03
Also published as: CN1702972A; US7486285B2; CN100527633C; US20050270205A1; KR20060045998A; TW200539090A; US20090115769A1; TWI277932B; JP4016968B2; JP2005340919A

Abstract

본 발명은 전류 출력형의 DA 변환기의 구성을 간이화 하는 것을 그 과제로 한다.

본 발명의 데이터선 구동 회로(200)는 DA 변환 유니트(U1~Un)를 구비한다. 각 DA 변환 유니트(U1~Un)는 화상 데이터에 의거하여 아날로그 전압 신호(Sv)를 생성하는 전압 DA 변환 회로(220)와, 아날로그 전압 신호(Sv)를 아날로그 전류 신호(Si)로 변환하는 V/I 변환 회로(230)와, 프리챠지 제어 신호(CTL)에 의거하여 아날로그 전압 신호(Sv)와 아날로그 전류 신호(Si) 중 한쪽을 선택하는 전압 전류 실렉터(240)를 구비한다. 그리고, 전압 전류 실렉터(240)로부터 출력되는 아날로그 전압 신호(Sv)는 프리챠지 전압으로서 작용하고, 아날로그 전류 신호(Si)는 OLED 소자의 구동 전류로서 작용한다.

DA 변환기, 데이터선 구동 회로, 전기 광학 장치, 전자 기기

Description

ＤＡ 변환기, 데이터선 구동 회로, 전기 광학 장치, 그 구동 방법 및 전자 기기{DA CONVERTER, DATA LINE DRIVING CIRCUIT, ELECTRO-OPTICAL DEVICE, DRIVING METHOD THEREOF, AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(1)의 구성을 나타내는 블럭도

도 2는 전기 광학 장치에서의 주사선 구동 회로의 타이밍 차트.

도 3은 전기 광학 장치에서의 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도.

도 4는 전기 광학 장치에서의 데이터선 구동 회로의 구성을 나타내는 블럭도.

도 5는 데이터선 구동 회로에 설치하는 전압 DA 변환기의 구성을 나타내는 블럭도.

도 6은 전압 DA 변환기의 다른 구성예를 나타내는 블럭도.

도 7은 데이터선 구동 회로에 설치하는 V/I 변환 회로의 구성예를 나타내는 회로도.

도 8은 제 2 실시 형태에 따른 전기 광학 장치에 사용되는 데이터선 구동 회로의 블럭도.

도 9는 데이터선 구동 회로의 동작을 나타내는 타이밍 차트.

도 10은 변형예에 따른 이득 조정 기능이 부가된 V/I 변환 회로의 구성을 나타내는 회로도.

도 11은 변형예에 따른 임계 전압을 보상하는 기능이 부가된 V/I 변환 회로의 구성을 나타내는 회로도.

도 12는 변형예에 따른 임계 전압을 보상하는 기능이 부가된 V/I 변환 회로의 다른 구성을 나타내는 회로도.

도 13은 전기 광학 장치를 적용한 모바일 형태의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도.

도 14는 전기 광학 장치를 적용한 휴대 전화기의 구성을 나타내는 사시도.

도 15는 전기 광학 장치를 적용한 휴대형 정보 단말기의 구성을 나타내는 사시도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1···전기 광학 장치,

200···데이터선 구동 회로,

220···전압 DA 변환기,

221···기준 전압 생성 회로,

222···선택 회로,

230···V/I 변환 회로,

240···전압 전류 선택 회로,

300···제어 회로,

400···화소 회로,

420···유기 발광 다이오드,

U1~Un···DA 변환 유니트,

CTL···프리챠지 제어 신호.

본 발명은 DA 변환기, 데이터선 구동 회로, 전기 광학 장치, 그 구동 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.

액정 표시 장치에 대체되는 전기 광학 장치로서 유기 발광 다이오드 소자(이하, 'OLED 소자'라고 칭함)를 구비한 장치가 주목되고 있다. 0LED(Organic Light Emitting Diode) 소자는 전기적으로는 다이오드와 같이 동작하고, 광학적으로는 순바이어스시에 발광하여 순바이어스 전류의 증가에 따라 발광 휘도가 증가한다.

OLED 소자를 매트릭스 형상으로 배열한 전기 광학 장치는 복수의 주사선과, 복수의 데이터선을 구비하며, 주사선과 데이터선의 교차에 대응하여 화소 회로가 설치된다. 화소 회로는 각 데이터선으로부터 공급되는 전류의 값을 기억하고, 기억한 전류값으로 되도록 OLED 소자에 구동 전류를 공급하는 기능을 가진다.

이러한 전기 광학 장치에서 복수의 데이터선에 대하여 표시해야 할 계조에 따른 전류 신호를 각각 공급하는 데이터선 구동 회로가 설치된다. 데이터선 구동 회로는 복수의 데이터선의 각각에 대응한 전류 출력 형태의 DA 변환기를 복수개 구 비하는 것이 일반적이다. 전류 출력 형태의 DA 변환기는 커런트 미러 회로를 사용한 복수의 전류원을 구비하고, 각 전류원의 출력을 디지탈 신호의 값에 따라 선택하여, 이를 전류 신호로서 출력하는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

또한, 데이터선에는 부유 용량이 부수(付隨)되기 때문에, 전류 신호의 공급전에 프리챠지 전압을 데이터선에 공급하는 경우가 있다(예를 들면, 특허문헌 2). 이 경우, 데이터선 구동 회로는 전류 출력형의 DA 변환기와는 별도로 프리챠지 전압을 공급하기 위해 특별한 회로를 구비할 필요가 있었다.

[특허문헌 1] 일본공개특허 2000-293245호 공보

[특허문헌 2] 일본공개특허 2003-44002호 공보

그러나 종래의 전류 출력형의 DA 변환기에서는 디지탈 신호의 비트수에 따른 전류원을 설치할 필요가 있으므로 구성이 복잡하게 된다. 또, 데이터선 구동 회로와 같이 복수의 전류 출력형의 DA 변환기를 구비하는 경우에는 DA 변환기마다 복수의 전류원을 구비하기 때문에, DA 변환기 사이의 특성이 분산되어 버린다는 문제가 있다.

또, 프리챠지 전압과 전류 신호를 데이터선에 공급하는 경우에는 프리챠지 전압의 급전용으로 특별한 회로를 설치할 필요가 있어, 구성이 복잡하게 되어 있었다. 특히, 표시해야 할 계조에 따른 전압을 프리챠지 전압으로서 출력하는 경우에는 전류 출력형의 DA 변환기와는 별도로 전압 출력형의 DA 변환기를 데이터선 구동 회로에 설치할 필요가 있어, 데이터선 구동 회로의 점유 면적과 소비 전력이 증대 한다는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제에 감안하여 이루어진 것으로서, 간이한 구성의 전류 출력형의 DA 변환기를 제공하는 동시에, 이를 사용한 데이터선 구동 회로, 전기 광학 장치, 그 구동 방법 및 전자 기기를 제공하는 것을 해결 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 DA 변환기는 복수의 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성 수단과, 입력 데이타에 의거하여 상기 복수의 기준 전압 중에서 하나를 선택해 아날로그 전압 신호를 출력하는 전압 선택 수단과, 상기 아날로그 전압 신호를 아날로그 전류 신호로 변환하는 전압 전류 변환 수단을 구비한다.

이 발명에 의하면, DA 변환의 기준은 전압으로 주어지기 때문에 복수의 전류원을 설치할 필요가 없고, 전류 출력형의 DA 변환기에서 구성을 간이하게 할 수 있다. 여기서, 기준 전압 생성 수단은 복수의 저항기를 구비하여 저항기의 접속점으로부터 복수의 기준 전압을 끌어내어도 좋다. 이 경우에는, 기준 전압 생성 수단에 수동 소자를 사용하지 않아도 좋기 때문에, 구성을 한층 더 간이하게 할 수 있다.

또, 상술한 DA 변환기는 선택 제어 신호에 의거하여 상기 아날로그 전압 신호와 상기 아날로그 전류 신호 중 한쪽를 선택하고, 선택한 신호를 상기 아날로그 전류 신호 대신에 출력 신호로서 출력하는 전압 전류 선택 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, DA 변환의 기준을 전압으로 설정하고, 이를 전압 출력과 전류 출력이라고 하는 다른 출력 형식으로 겸용할 수가 있다. 이 결과, 단순히 전 압 출력형의 DA 변환기와 전류 출력형의 DA 변환기를 조합시킨 경우와 비교하여 구성을 간이하게 할 수 있다.

또, 상술한 DA 변환기에서, 상기 전압 전류 변환 수단은 게이트에 인가되는 전압에 따라 상기 아날로그 전류 신호를 출력하는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 임계 전압에 의해 변화하는 전압 전류 변환 특성의 영향을 상쇄하도록 상기 아날로그 전압 신호를 보정하여 상기 트랜지스터의 게이트에 공급하는 보정 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 전류 출력용의 트랜지스터의 게이트에는 그 임계 전압의 영향이 상쇄되도록 보정된 아날로그 전압 신호가 공급되기 때문에, 아날로그 전류 신호의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 상술한 DA 변환기에서, 상기 전압 전류 변환 수단은 이득 제어 데이터에 의거하여 전압 전류 변환의 이득을 조정하는 이득 조정 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 아날로그 전류 신호의 이득을 조정하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명에 관한 데이터선 구동 회로는 복수의 데이터선과 접속되는 것으로서, 상기 복수의 데이터선에 각각 대응하여 설치된 복수의 DA 변환기를 구비하고, 상기 DA 변환기는 상술한 DA 변환기로 구성된다. 이 데이터선 구동 회로에 의하면, DA 변환의 기준은 전압으로 주어지기 때문에, 복수의 전류원을 설치할 필요가 없고, 전류 출력형의 DA 변환기의 구성을 간이하게 할 수 있으며, 나아가서는 데이터선 구동 회로의 구성을 간이하게 할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 다른 데이터선 구동 회로는 복수의 데이터선과 접속되는 것으로서, 상기 복수의 데이터선에 각각 대응하여 설치된 복수의 DA 변환기와, 복 수의 기준 전압을 생성하여 상기 복수의 DA 변환기 각각에 상기 복수의 기준 전압을 공급하는 기준 전압 생성 수단을 구비하고, 상기 복수의 DA 변환기 각각은 화상 데이터에 의거하여 상기 복수의 기준 전압 중에서 하나를 선택해 아날로그 전압 신호로서 출력하는 전압 선택 수단과, 상기 아날로그 전압 신호를 아날로그 전류 신호로 변환하는 전압 전류 변환 수단을 구비한다.

이 발명에 의하면, 출력으로서 전류 신호를 데이터선에 공급하는 경우에 DA 변환의 기준을 전압에 의해 줄 수가 있다. 만일, DA 변환의 기준을 전류로 주면, 각 DA 변환기마다 복수의 전류원이 필요하게 되어 회로 규모가 증대된다. 이에 대하여 본 발명은 DA 변환의 기준을 전압으로 주기 때문에, 구성을 대폭으로 간략화할 수 있다.

상술한 데이터선 구동 회로에서, 상기 복수의 DA 변환기의 각각은 선택 제어 신호에 의거하여 상기 아날로그 전압 신호와 상기 아날로그 전류 신호 중 한쪽을 선택하고, 선택한 신호를 상기 데이터선에 출력하는 전압 전류 선택 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이 발명에 의하면, 데이터선 구동 회로는 데이터선에 대하여 출력하는 신호를 아날로그 전압 신호와 아날로그 전류 신호간에서 전환하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명에 관한 전기 광학 장치는 상술한 데이터선 구동 회로와, 1 수평 주사 기간의 개시로부터 소정 시간이 경과할 때까지의 제 1 기간에 상기 아날로그 전압 신호를 출력시키도록 상기 전압 전류 선택 수단을 제어하는 동시에, 상기 제 1 기간이 종료하고 나서 상기 1 수평 주사 기간이 종료할 때까지의 제 2 기 간에 상기 아날로그 전류 신호를 출력시키도록 상기 전압 전류 선택 수단을 제어하는 신호를 생성하고, 해당 신호를 상기 선택 제어 신호로 하여, 상기 복수의 DA 변환기의 상기 전압 전류 변환 수단에 각각 공급하는 제어 수단을 구비한다.

이 발명에 의하면 어느 데이터선에 화상 데이터에 따른 아날로그 전류 신호를 출력하기 전에 화상 데이터에 따른 아날로그 전압 신호를 출력할 수가 있다. 이 때문에, 데이터선을 화상 데이터에 따라 프리챠지하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명에 관한 전자 기기는 상술한 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 하고, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 개인 정보 단말기, 전자 스틸 카메라 등이 해당한다.

다음에, 본 발명에 관한 전기 광학 장치의 구동 방법은 복수의 데이터선과, 복수의 주사선과, 상기 데이터선과 상기 주사선의 교차에 대응하여 각각 설치되고 상기 데이터선으로부터 공급되는 전류에 의해 휘도가 제어되는 전기 광학 소자를 포함하는 화소 회로를 구비한 전기 광학 장치를 구동하는 방법으로서, 화상 데이터를 아날로그 전압 신호로 변환하고, 상기 아날로그 전압 신호를 아날로그 전류 신호로 변환하며, 1 수평 주사 기간의 개시로부터 소정 시간이 경과할 때까지의 제 1 기간에 상기 아날로그 전압 신호와 상기 아날로그 전류 신호 중에서 상기 아날로그 전압 신호를 선택하고, 상기 제 1 기간이 종료하고 나서 상기 1 수평 주사 기간이 종료할 때까지의 제 2 기간에 상기 아날로그 전류 신호를 선택하며, 선택한 신호를 상기 데이터선에 공급한다.

이 발명에 의하면, 어느 데이터선에 화상 데이터에 따른 아날로그 전류 신호 를 출력하기 전에 화상 데이터에 따른 아날로그 전압 신호를 출력할 수가 있다. 이 때문에, 데이터선을 화상 데이터에 따라 프리챠지하는 것이 가능해진다.

<1. 제 1 실시 형태>

도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 관한 전기 광학 장치(1)의 개략 구성을 나타내는 블럭도이다. 전기 광학 장치(1)는 화소 영역(A), 주사선 구동 회로(100), 데이터선 구동 회로(200), 제어 회로(300) 및 전원 회로(500)를 구비한다. 이 중, 화소 영역(A)에는 X 방향과 평행하게 m개의 주사선(101) 및 m개의 발광 제어선(102)이 형성된다. 또, X 방향과 직교하는 Y 방향과 평행하게 n개의 데이터선(103)이 형성된다. 그리고, 주사선(101)과 데이터선(103)의 각 교차에 대응하여 화소 회로(400)가 각각 설치되어 있다. 화소 회로(400)는 OLED 소자를 포함한다. 또, 각 화소 회로(400)에는 전원 전압(Vdd)이 전원선(L)을 통해서 공급된다.

주사선 구동 회로(100)는 복수의 주사선(101)을 순차로 선택하기 위한 주사 신호(Y1, Y2, Y3, …, Ym)를 생성하는 동시에 발광 제어 신호(Vg1, Vg2, Vg3, …, Vgm)를 생성한다. 주사 신호(Y1~Ym) 및 발광 제어 신호(Vg1~Vgm)는 Y 전송 개시 펄스(DY)를 Y 클록 신호(YCLK)에 동기하여 순차로 전송함으로써 생성된다. 발광 제어 신호(Vg1, Vg2, Vg3, …, Vgm)는 각 발광 제어선(102)을 통해서 각 화소 회로(400)에 각각 공급된다. 도 2에 주사 신호(Y1~Ym)와 발광 제어 신호(Vg1~Vgm)의 타이밍 챠트의 일례를 나타낸다. 주사 신호(Y1)는 1 수직 주사 기간(1F)의 최초의 타이밍부터 1 수평 주사 기간(1H)에 상당하는 폭의 펄스로서, 1 행째의 주사선(1O1)에 공급된다. 이후, 이 펄스를 순차로 시프트하여, 2, 3, …, m 행째의 주사선(101)의 각각에 주사 신호(Y2, Y3, …, Ym)로서 공급한다. 일반적으로 i(i는, 1≤i≤m를 만족하는 정수) 행째의 주사선(1O1)에 공급되는 주사 신호(Yi)가 H 레벨이 되면, 해당 주사선(101)이 선택된 것을 나타낸다. 또, 발광 제어 신호(Vg1, Vg2, Vg3, …, Vgm)로서는, 예를 들면 주사 신호(Y1, Y2, Y3, …, Ym)의 논리 레벨을 반전한 신호를 사용한다.

데이터선 구동 회로(200)는 출력 계조 데이터(Dout)에 의거하여 선택된 주사선(101)에 위치하는 화소 회로(400)의 각각에 대해 계조 신호(X1, X2, X3, …, Xn)를 공급한다. 이 예에서, 계조 신호(X1~Xn)는 계조 휘도를 지시하는 전류 신호로서 주어진다.

제어 회로(300)는 Y 클록 신호(YCLK), X 클록 신호(XCLK), X 전송 개시 펄스(DX), Y 전송 개시 펄스(DY) 등의 각종 제어 신호를 생성하고, 이들을 주사선 구동 회로(100) 및 데이터선 구동 회로(200)에 출력한다. 또, 제어 회로(300)는 외부로부터 공급되는 입력 계조 데이터(Din)에 감마 보정 등의 화상 처리를 실시하여 출력 계조 데이터(Dout)를 생성한다.

다음에, 화소 회로(400)에 대해서 설명한다. 도 3은 화소 회로(400)의 회로도를 나타낸다. 도 3에 나타내는 화소 회로(400)는 i행째에 대응하는 것으로, 전원 전압(Vdd)이 공급된다. 화소 회로(400)는 4개의 TFT(401~404)와, 용량 소자(410)와, OLED 소자(420)를 구비한다. TFT(401~404)의 제조 프로세스에서는 레이져 아닐 쇼트를 이용하여 유리 기판 위에 폴리 실리콘층이 형성된다. 또, OLED 소자(420)는, 양극과 음극 사이에 발광층이 삽입되어 있다. 그리고, OLED 소자(420)는 순방 향 전류에 따른 휘도로 발광한다. 발광층에는 발광색에 따른 유기 EL(EIectronic Luminescence) 재료가 사용된다. 발광층의 제조 프로세스에서는 잉크젯 방식의 헤드로부터 유기 EL 재료를 액체 방울로서 토출하고, 이를 건조시키고 있다.

구동 트랜지스터인 TFT(401)는 p채널형, 스위칭 트랜지스터인 TFT(402~404)는 n채널형이다. TFT(401)의 소스 전극은 전원선(L)에 접속되는 한편, 그 드레인 전극은 TFT(403)의 드레인 전극, TFT(404)의 드레인 전극 및 TFT(402)의 소스 전극에 각각 접속된다.

용량 소자(410)의 일단(一端)은 TFT(401)의 소스 전극에 접속되는 한편, 그 타단(他端)은 TFT(401)의 게이트 전극 및 TFT(402)의 드레인 전극에 각각 접속된다. TFT(403)의 게이트 전극은 주사선(101)에 접속되며, 그 소스 전극은 데이터선(103)에 접속된다. 또, TFT(402)의 게이트 전극은 주사선(101)에 접속된다. 한편, TFT(404)의 게이트 전극은 발광 제어선(102)에 접속되며, 그 소스 전극은 OLED 소자(420)의 양극에 접속된다. TFT(404)의 게이트 전극에는 발광 제어선(102)를 통해서 발광 제어 신호(Vgi)가 공급된다. 또한, OLED 소자(420)의 음극은 모든 화소 회로(400)에 걸쳐 공통의 전극으로서, 전원에서의 저위(기준) 전위로 되어 있다.

이러한 구성에서, 주사 신호(Yi)가 H 레벨이 되면, n채널형 TFT(402)가 온 상태로 되기 때문에, TFT(401)는 게이트 전극과 드레인 전극이 서로 접속된 다이오드로서 기능한다. 주사 신호(Yi)가 H 레벨이 되면, n채널형 TFT(403)도 TFT(402)와 마찬가지로 온 상태로 된다. 이 결과, 데이터선 구동 회로(200)의 전류 (Idata)가 전원선(L) → TFT(401) → TFT(403) → 데이터선(103)이라고 하는 경로로 흐르는 동시에, 그 때에 TFT(401)의 게이트 전극의 전위에 따른 전하가 용량 소자(410)에 축적된다.

주사 신호(Yi)가 L 레벨이 되면, TFT(403, 402)는 함께 오프 상태로 된다. 이 경우, TFT(401)의 게이트 전극에서의 입력 임피던스는 지극히 높기 때문에, 용량 소자(410)에서의 전하의 축적 상태는 변화하지 않는다. TFT(401)의 게이트·소스간 전압은 전류(Idata)가 흘렀을 때의 전압으로 유지된다. 또, 주사 신호(Yi)가 L 레벨이 되면, 발광 제어 신호(Vgi)가 H 레벨로 된다. 이 때문에, TFT(404)가 온 하고, TFT(4O1)의 소스·드레인 사이에는, 그 게이트 전압에 따른 주입 전류(Ioled)가 흐른다. 상세히는, 이 전류는 전원선(L) → TFT(401) → TFT(404) → OLED 소자(420)라고 하는 경로로 흐른다.

여기서, OLED 소자(420)에 흐르는 주입 전류(Ioled)는 TFT(401)의 게이트·소스간 전압으로 정해지지만, 그 전압은 H 레벨의 주사 신호(Yi)에 의해 전류(Idata)가 데이터선(103)에 흘렀을 때에, 용량 소자(410)에 의해 유지된 전압이다. 이 때문에, 발광 제어 신호(Vgi)가 H 레벨이 되었을 때에, OLED 소자(420)에 흐르는 주입 전류(I0Ied)는 바로 전에 흐른 전류(Idata)에 대략 일치한다. 이와 같이 화소 회로(400)는 전류(Idata)에 의해 발광 휘도를 규정하는 것이므로, 전류 프로그램 방식의 회로이다.

도 4는 데이터선 구동 회로(200)의 상세한 구성을 나타내는 블럭도이다. 데이터선 구동 회로(200)는 시리얼 패러렐 변환 회로(210)와 n개의 DA 변환 유니트(U1, U2, …, Un)를 구비한다. 시리얼 패러렐 변환 회로(210)는 시프트 레지스터 및 래치 회로를 구비한다. 시프트 레지스터는 X 전송 개시 펄스(DX)를 X 클록 신호(XCLK)에 동기하여 순차로 전송하고, 점(点) 순차의 래치 신호를 생성한다. 래치 회로는 래치 신호를 사용하여 출력 계조 데이터(Dout)를 래치한다. 이에 따라, 시리얼 형식의 출력 계조 데이터(Dout)가 패러렐 형식의 계조 데이터(d1, d2, …, dn)로 변환된다.

n개의 DA 변환 유니트(U1~Un)는 n개의 데이터선(102)에 각각 대응하여 설치되어 있고, 계조 데이터(d1, d2, …, dn)를 디지탈 신호로부터 아날로그 신호로 변환하여, 계조 신호(X1~Xn)로서 각 데이터선(103)에 출력한다. DA 변환 유니트(U1~Un)는 마찬가지로 구성되어 있다. 여기에서는, DA 변환 유니트(U1)에 대해서 설명하고, 다른 DA 변환 유니트(U2~Un)에 대해서는 설명을 생략한다.

DA 변환 유니트(U1)는 전압 DA 변환기(220)와 V/I 변환 회로(230)를 구비한다. 전압 DA 변환기(220)는 디지탈 신호로서 주어지는 계조 데이터(d1)를 아날로그 전압 신호(Sv)로 변환하여 출력한다. 전압 DA 변환기(220)의 상세를 도 5에 나타낸다. 이 도면에 나타내듯이, 전압 DA 변환기(220)는 기준 전압 생성 회로(221)와 선택 회로(222)를 구비한다. 기준 전압 생성 회로(221)는 전원 전압(Vdd)과 접지 사이에 직렬로 접속된 복수의 저항기(221a)를 구비한다. 이러한 저항기(221a)에 의해 전원 전압(Vdd)이 분압되고, 기준 전압(Vref0, Vref1, …, Vref63)이 생성된다. 계조 데이터(d1)는 6 비트의 데이터로서, 계조 데이터(d1)가 지시하는 각 계조값과 기준 전압(VrefO~Vref63)이 각각 대응하고 있다. 선택 회로(222)는 계조 데이터(d1)에 의거하여, 복수의 기준 전압(Vref0~Vref63) 중에서 하나를 선택하여 이를 아날로그 전압 신호(Sv)로서 출력한다.

또한, n개의 DA 변환 유니트(U1~Un)에 설치되는 n개의 전압 DA 변환기(220)는 도 6에 나타내듯이 구성해도 좋다. 이 예에서는 n개의 전압 DA 변환기(220-1~220-n)에 1개의 기준 전압 생성 회로(221)가 공통으로 설치되어 있다. 이와 같이 기준 전압 생성 회로(221)를 공통화함으로써, 전압 DA 변환기(220-1~220-n) 사이의 편차를 제거하는 것이 가능해진다.

다음에, V/I 변환 회로(230)는 전압을 전류로 변환하는 기능을 가진다. V/I 변환 회로(230)는 예를 들면 도 7(a)에 나타내듯이 트랜지스터(231)를 사용하여 구성할 수 있다. 이 경우, 아날로그 전압 신호(Sv)가 게이트·소스간 전압으로서 트랜지스터(231)에 공급되므로, 아날로그 전압 신호(Sv)의 값에 따른 전류가 아날로그 전류 신호(Si)로서 흐른다. 또, 도 7(b)에 나타내듯이 트랜지스터(231)와 트랜지스터(232)를 직렬로 접속하여 V/I 변환 회로(230)를 구성해도 좋다. 이 경우는 λ특성의 영향을 줄일 수가 있다.

이와 같이, 본 실시 형태의 DA 변환 유니트(U1~Un)는 디지탈 신호인 계조 데이터를 전압 DA 변환기(220)에 의해 아날로그 전압 신호(Sv)로 변환하고, 그 후 아날로그 전압 신호(Sv)를 아날로그 전류 신호(Si)로 변환했다. 전압 DA 변환기(220)는 기준 전압(Vref0~Vref63)을 생성하지만, 복수의 저항기(221a)에 의해 구성되며 트랜지스터를 필요로 하지 않는다. 또, 이 예의 V/I 변환 회로(230)는 1개 또는 2개의 트랜지스터를 구비하지만, 종래의 전류 출력형의 DA 변환기와 비교하여 능동 소자의 수는 매우 적다. 따라서, 본 실시 형태의 DA 변환 유니트(U1~Un)를 채용함 으로써, 구성을 대폭 간략화할 수가 있다.

또, 도 6에 나타내듯이 기준 전압 생성 회로(221)를 복수의 전압 DA 변환기(220-1~220-n)에서 공용함으로써, DA 변환 유니트(U1~Un)간의 변환 특성의 편차를 저감시키는 것이 가능해진다. 또, 종래의 데이터선 구동 회로에서는 전류 출력형의 DA 변환기를 복수개 구비하기 때문에, DA 변환기 사이의 편차를 저감시키기 위해서는, 각 DA 변환기에 설치된 복수의 전류원의 특성을 각 DA 변환기 사이에 균등하게 할 필요가 있었다. 예를 들면, 6 비트의 DA 변환기에는 적어도 6개의 전류원이 필요하게 된다. 어느 DA 변환기의 전류원을 IG1, IG2, …, IG6 라고 한다. 이 경우, 복수의 DA 변환기 사이의 편차를 저감시키기 위해서는 복수의 DA 변환기에 설치된 각 전류원(IG1)의 편차, 각 전류원(IG2)의 편차, …, 각 전류원(IG6)의 편차를 저감시킬 필요가 있다. 이것에 대하여, 본 실시 형태에서는 DA 변환의 기준은 기준 전압 발생 회로(221)에서 주어지기 때문에, DA 변환 유니트(U1~Un)간의 변환 특성의 편차를 용이하게 저감시키는 것이 가능해진다.

<2. 제 2 실시 형태>

다음에, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대하여 설명한다. 제 2 실시 형태에 관한 전기 광학 장치는, 각 데이터선(103)에 표시해야 할 계조에 따른 아날로그 전류 신호(Si)를 공급하기 전에 프리챠지 전압(Vpre)을 공급하는 점에서 제 1 실시 형태에 관한 전기 광학 장치와 다르다. 구체적으로는 제 2 실시 형태의 전기 광학 장치는 데이터선 구동 회로(200)의 상세한 구성 및 제어 회로(300)가 프리챠지 제어 신호(CTL)를 생성하는 점을 제외하고, 제 1 실시 형태의 전기 광학 장치와 마찬가지 로 구성되어 있다.

도 8은 제 2 실시 형태의 데이터선 구동 회로(200)의 블럭도를 나타낸다. 이 도면에 나타내듯이, 제 2 실시 형태의 DA 변환 유니트(U1~Un)는 전압 전류 실렉터(selector)(240)를 각각 구비한다. 전압 전류 실렉터(240)는 프리챠지 제어 신호(CTL)가 하이레벨인 경우에 아날로그 전압 신호(Sv)를 프리챠지 전압(Vpre)으로서 데이터선(103)에 공급하는 한편, 프리챠지 제어 신호(CTL)가 로 레벨인 경우에 아날로그 전류 신호(Si)를 데이터선(103)에 공급한다.

이 데이터선 구동 회로(200)에 의하면, 전류 프로그래밍의 완료전에 각 데이터선(103)의 충전 또는 방전을 행하고, 프로그래밍에 필요한 시간을 단축하는 것이 가능해진다. 도 9는 프리챠지 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 이 예에서는

기간 T2에서의 프로그래밍의 실행 전에, 기간 T1에서 프리챠지 제어 신호(CTL)가 하이레벨로 되고, 데이터선(103)에 대해서 충전 또는 방전(프리챠지)이 행해진다. 이 프리챠지에 의해, 데이터선(103)의 전하량(Qd)은 프리챠지 전압(Vpre)에 따른 소정의 값에 도달한다. 다시 말하면, 데이터선(103)의 전압이 프리챠지 전압(Vpre) 에 거의 동일한 전압까지 도달한다.

도 9의 일점 파선은 프리챠지를 이용하지 않는 경우의 전하량의 변화를 나타내고 있다. 이 경우에는 프로그래밍 기간 T2의 종료기에서도, 데이터선(1O3)의 전하량이 원하는 프로그래밍 전류값에 대응하는 전하량(Qdm)에 도달하고 있지 않다. 따라서, 화소 회로(400)에 맞는 프로그래밍 전류를 공급하여 올바른 계조로 프로그래밍 할 수 없을 가능성이 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는 프리챠지를 행하여 데이터선의 충전 또는 방전을 가속함으로써, 화소 회로(400)에 대해서 올바른 발광 계조를 설정하는 것이 가능하다. 또, 프로그래밍 시간을 단축하여 OLED 소자(420)의 구동 제어의 고속화를 꾀할 수가 있다. 또한, 계조 데이터(d1~dn)에 따른 프리챠지 전압(Vpre(Sv))은 계조 데이터(d1~dn)를 아날로그 전류 신호(Si)로 변환하는 과정에서 발생하기 때문에, 프리챠지 전압(Vpre)을 생성하기 위해서 특별한 회로를 설치할 필요도 없다.

<3. 변형예>

본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 이하에 서술하는 각종의 변형이 가능하다.

(1) 상술한 제 1 및 제 2 실시 형태에서, V/I 변환 회로(230)에 전압 전류 변환의 이득을 조정하는 기능을 갖게 해도 좋다. 이 경우, V/I 변환 회로(230)는, 예를 들면 도 10에 나타내듯이 구성해도 좋다. 이 V/I 변환 회로(230)는 일단이 접속점(P)에 접속된 3개의 스위치(SW1~SW3)와, 각 스위치(SW1~SW3)의 타단과 접지 사이에 설치된 3개의 트랜지스터(Tr1~Tr3)를 가진다. 트랜지스터(Tr1~Tr3)의 게이트에는 아날로그 전압 신호(Sv)가 공급된다. 또, 트랜지스터(Tr1~Tr3)의 게이트 폭은 1 : 2 : 4로 설정되어 있다. 스위치(SW1~SW3)에는 3 비트의 이득 조정 신호(G)가 공급된다. 또한, 이득 조정 신호(G)는 상술한 제어 회로(300)로부터 공급된다. 이것에 의해, 전압 전류 변환 이득을 조정할 수 있으므로, 이득 조정 신호(G)에 의해 패널 전체의 휘도 조정을 실행하는 것이 가능해진다. 또한, 전기 광학 장치가 칼라 표시에 대응하는 경우에는 RGB 마다 이득 조정 신호(G)를 독립해서 설정하여, 화이트 밸런스를 조정해도 좋다. 또한, 데이터선 구동 회로(200)를 복수의 드라이버 IC로 구성하는 경우에는, 각 드라이버 IC 마다 이득 조정 신호(G)를 독립해서 설정하여, 드라이버 IC 간의 휘도의 편차를 저감시켜도 좋다.

(2) 상술한 제 1 및 제 2 실시 형태의 V/I 변환 회로(230)는 트랜지스터(231)를 가지지만, 전압 전류 변환 특성은 트랜지스터(231)의 임계 전압의 영향을 받는다. 그래서, 트랜지스터(231)의 임계 전압을 보상하는 기능을 V/I 변환 회로(230)에 갖게 해도 좋다. 그러한 V/I 변환 회로(230)로서는, 이하에 서술하는 두가지 태양이 있다.

도 11은 변형예와 관계되는 V/I 변환 회로의 제 1 태양을 나타낸다. 이 V/I 변환 회로(230)는 트랜지스터(231)의 임계 전압을 게이트에 피드백하는 자기 보상 형의 회로이다. 구체적으로는 트랜지스터(231)의 소스에 스위치(SWa)를 접속하고 소스와 게이트 사이에 스위치(SWb)가 설치되어 있다. 또, 트랜지스터(231)의 게이트에는 커플링 용량(C1)을 거쳐서 아날로그 전압 신호(Sv)가 공급되며, 게이트와 접지 사이에는 유지 용량(C2)이 설치되어 있다. 스위치(SWa), 스위치(SWb), 커플링 용량(C1), 및 유지 용량(C2)은 트랜지스터(231)의 임계 전압에 의해 변화하는 전압 전류 변환 특성의 영향을 상쇄하도록 아날로그 전압 신호(Sv)를 보정하여 트랜지스터(231)의 게이트에 공급하는 보정 수단으로서 기능한다.

이 V/I 변환 회로(230)의 동작은 리셋트 동작과 전류 출력 동작으로 대별된다. 리셋트 동작에서는, 제일 먼저 스위치(SWa 및 SWb)를 온 상태로 하고, 출력 단자(OUT)의 전위를 접지 전위에 임계 전압을 가산한 전위 이상으로 한다. 이것에 의 해, 트랜지스터(231)를 확실히 온 상태로 한다. 이 때, 입력 단자의 전위를 접지 전위로 한다. 둘째로 스위치(SWa)를 오프 상태로 한다. 이 때, 트랜지스터(231)의 게이트·드레인 사이의 전압은 임계 전압으로 된다. 세번째로 스위치(SWb)를 오프 상태로 한다. 이 때의 게이트 전위는 유지 용량(C2)에 의해 유지된다.

전류 출력 동작에서는, 입력 단자(IN)에 아날로그 전압 신호(Sv)를 공급한다. 그러면, 커플링 용량(C1)의 영향으로 트랜지스터(231)의 게이트 전위가 식 1 과 같이 변화한다. 단, △Vg는 게이트 전위의 변화분이고, Cox는 트랜지스터(231)의 게이트 용량이다.

△ Vg = Sv·C1/(C1 + C2 + Cox) ··· 식 1

다음에, 이 상태에서 스위치(SWa)를 온 상태로 하면, 트랜지스터(231)로부터 식 2에서 정해지는 아날로그 전류 신호(Si)가 출력된다. 단, Vgs는 트랜지스터(231)의 게이트·소스 사이의 전압이고, Vth는 트랜지스터(231)의 임계 전압이다.

Si = (1/2)·β(Vgs - Vth)²

= (1/2)·β(Vth + △Vg - Vth)²

= (1/2)·β{Sv·C1/(C1 + C2 + Cox)}²··· 식 2

식 2로부터 분명하듯이 아날로그 전류 신호(Si)는 트랜지스터(231)의 임계 전압(Vth)으로부터 독립하고 있다.

도 12는 변형예와 관계되는 V/I 변환 회로의 제 2 태양을 나타낸다. 이 V/I 변환 회로(230)는 보상용 트랜지스터 삽입형의 회로이다. 구체적으로는, 트랜지스 터(231)의 게이트에 트랜지스터(233)의 드레인이 접속되며, 그 접속점과 전원(Vdd) 사이에 스위치(SWc)가 설치되어 있다. 트랜지스터(233)의 게이트·드레인은 단락되어 있어 트랜지스터(231)의 임계 전압을 보상하는 기능을 가진다. 스위치(SWc) 및 트랜지스터(233)는 트랜지스터(231)의 임계 전압에 의해 변화하는 전압 전류 변환 특성의 영향을 상쇄하도록 아날로그 전압 신호(Sv)를 보정하여 트랜지스터(231)의 게이트에 공급하는 보정 수단으로서 기능한다. 이하의 설명에서는, 트랜지스터(231)의 임계 전압을 Vth1, 트랜지스터(233)의 임계 전압을 Vth2로 한다.

이 V/I 변환 회로(230)의 동작은 리셋트 동작과 전류 출력 동작으로 대별된다. 리셋트 동작에서는 첫째로 스위치(SWc)를 온 상태로 하고, 트랜지스터(233)의 드레인을 전원(Vdd)과 접속하는 것에 의해, 트랜지스터(233)의 드레인의 전위를 아날로그 전압 신호(Sv)에 임계 전압(Vth)을 가산한 전위 이상으로 한다. 이것에 의해, 트랜지스터(233)를 확실히 온 상태로 한다.

전류 출력 동작에서는 스위치(SWc)를 오프 상태로 한다. 그러면, 트랜지스터(231)의 게이트에는 아날로그 전압 신호(Sv)에 트랜지스터(233)의 임계 전압(Vth)을 가산한 전압이 입력된다. 이 때, 트랜지스터(231)로부터 출력되는 아날로그 전류 신호(Si)는 식 3으로 표현할 수 있다.

Si = (1/2)·β(Sv + Vth2 - Vth1)²··· 식 3

여기서, 트랜지스터(231)와 트랜지스터(233)는 동일한 프로세스로 제조되며 트랜지스터 사이즈도 동일하다. 이 때문에, 임계 전압(Vth1)과 임계 전압(Vth2)은 일치한다. 따라서, 아날로그 전류 신호(Si)는 식 4로 주어진다.

Si = (1/2)·β·Sv²··· 식 4

식 4로부터 분명하듯이 아날로그 전류 신호(Si)는 트랜지스터(231)의 임계 전압(Vth1)의 영향을 받지 않게 된다.

이와 같이 전압 전류 변환 특성으로부터 트랜지스터의 임계 전압의 영향을 배제함으로써, V/I 변환 회로(230)의 트랜지스터가 제조 프로세스에서 분산되었다고 해도, 높은 정밀도로 아날로그 전압 신호(Sv)를 아날로그 전류 신호(Si)로 변환할 수가 있다.

<4. 응용례>

다음에, 상술한 실시 형태 및 변형예와 관련되는 전기 광학 장치(1)를 적용한 전자 기기에 대해서 설명한다. 도 13은 전기 광학 장치(1)를 적용한 모바일 형태의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타낸다. 퍼스널 컴퓨터(2000)는 표시 유니트로서의 전기 광학 장치(1)와 본체부(2010)를 구비한다. 본체부(2010)에는 전원 스위치(2001) 및 키보드(2002)가 설치되어 있다. 이 전기 광학 장치는 OLED 소자(420)를 사용하기 때문에, 시야각이 넓고 보기 쉬운 화면을 표시 할 수 있다.

도 14는 전기 광학 장치(1)를 적용한 휴대 전화기의 구성을 나타낸다. 휴대 전화기(3000)는 복수의 조작 버튼(3001), 스크롤 버튼(3002), 및 표시 유니트로서의 전기 광학 장치(1)를 구비한다. 스크롤 버튼(3002)을 조작하는 것에 의해, 전기 광학 장치(1)에 표시되는 화면이 스크롤된다.

도 15는 전기 광학 장치(1)를 적용한 정보 휴대 단말기(PDA : Personal Digital Assistants)의 구성을 나타낸다. 정보 휴대 단말기(4000)는 복수의 조작 버튼(4001), 전원 스위치(4002), 및 표시 유니트로서의 전기 광학 장치(1)를 구비한다. 전원 스위치(4002)를 조작하면 주소록이나 스케줄첩이라고 하는 각종 정보가 전기 광학 장치(1)에 표시된다.

또한, 전기 광학 장치(1)이 적용되는 전자 기기로서는 도 13 ~ 15에 나타내는 것 외에, 디지털 카메라, 액정 텔레비젼, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이져, 전자 수첩, 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자 기기의 표시부로서 상술한 전기 광학 장치가 적용 가능하다.

본 발명은 간이한 구성의 전류 출력형의 DA 변환기를 제공하는 동시에 이를 사용한 데이터선 구동 회로, 전기 광학 장치, 그 구동 방법 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims

복수의 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성 수단과,

입력 데이터에 의거하여 상기 복수의 기준 전압 중에서 하나를 선택하여 아날로그 전압 신호를 출력하는 전압 선택 수단과,

상기 아날로그 전압 신호를 아날로그 전류 신호로 변환하는 전압 전류 변환 수단을 구비하고,

상기 전압 전류 변환 수단은 이득 제어 데이터에 의거하여 전압 전류 변환의 이득을 조정하는 이득 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 DA 변환기.
제 1 항에 있어서,

선택 제어 신호에 의거하여 상기 아날로그 전압 신호와 상기 아날로그 전류 신호 중 한쪽을 선택하고, 선택한 신호를 상기 아날로그 전류 신호 대신에 출력 신호로서 출력하는 전압 전류 선택 수단을 구비한 DA 변환기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 전압 전류 변환 수단은,

게이트에 인가되는 전압에 따라 상기 아날로그 전류 신호를 출력하는 트랜지스터와,

상기 트랜지스터의 임계 전압에 의해 변화하는 전압 전류 변환 특성의 영향을 상쇄하도록 상기 아날로그 전압 신호를 보정하여 상기 트랜지스터의 게이트에 공급하는 보정 수단을 구비하는 DA 변환기.
삭제
복수의 데이터선과 접속되는 데이터선 구동 회로로서,

상기 복수의 데이터선에 각각 대응하여 설치된 복수의 DA 변환기를 구비하고,

상기 DA 변환기는 제 1 항에 기재된 DA 변환기로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터선 구동 회로.
복수의 데이터선과 접속되는 데이터선 구동 회로로서,

상기 복수의 데이터선에 각각 대응하여 설치된 복수의 DA 변환기와,

복수의 기준 전압을 생성하여 상기 복수의 DA 변환기의 각각에 상기 복수의 기준 전압을 공급하는 기준 전압 생성 수단을 구비하고,

상기 복수의 DA 변환기 각각은,

화상 데이터에 의거하여 상기 복수의 기준 전압 중에서 하나를 선택하여 아날로그 전압 신호로서 출력하는 전압 선택 수단과,

상기 아날로그 전압 신호를 아날로그 전류 신호로 변환하는 전압 전류 변환 수단을 구비하고,

상기 전압 전류 변환 수단은 이득 제어 데이터에 의거하여 전압 전류 변환의 이득을 조정하는 이득 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 데이터선 구동 회로.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 복수의 DA 변환기 각각은 선택 제어 신호에 의거하여 상기 아날로그 전압 신호와 상기 아날로그 전류 신호 중 한쪽을 선택하고, 선택한 신호를 상기 데이터선에 출력하는 전압 전류 선택 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 데이터선 구동 회로.
제 7 항에 기재된 데이터선 구동 회로와,

1 수평 주사 기간의 개시로부터 소정 시간이 경과할 때까지의 제 1 기간에서 상기 아날로그 전압 신호를 출력시키도록 상기 전압 전류 선택 수단을 제어하는 동시에, 상기 제 1 기간이 종료하고 나서 상기 1 수평 주사 기간이 종료할 때까지의 제 2 기간에서 상기 아날로그 전류 신호를 출력시키도록 상기 전압 전류 선택 수단을 제어하는 신호를 생성하고, 상기 전압 전류 선택 수단을 제어하는 신호를 상기 선택 제어 신호로 하여 상기 복수의 DA 변환기의 상기 전압 전류 변환 수단에 각각 공급하는 제어 수단을 구비한 전기 광학 장치.
제 8 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
복수의 데이터선과, 복수의 주사선과, 상기 데이터선과 상기 주사선의 교차에 대응하여 각각 설치되며, 상기 데이터선으로부터 공급되는 전류에 의해 휘도가 제어되는 전기 광학 소자를 포함하는 화소 회로를 구비한 전기 광학 장치의 구동 방법으로서,

화상 데이터를 아날로그 전압 신호로 변환하고,

상기 아날로그 전압 신호를 아날로그 전류 신호로 변환하고,

1 수평 주사 기간의 개시로부터 소정 시간이 경과할 때까지의 제 1 기간에서 상기 아날로그 전압 신호와 상기 아날로그 전류 신호 중에서 상기 아날로그 전압 신호를 선택하고, 상기 제 1 기간이 종료하고 나서 상기 1 수평 주사 기간이 종료할 때까지의 제 2 기간에서 상기 아날로그 전류 신호를 선택하여, 선택한 신호를 상기 데이터선에 공급하는 전기 광학 장치의 구동 방법.