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JP4016968B2 - Ｄａ変換器、データ線駆動回路、電気光学装置、その駆動方法及び電子機器 - Google Patents

Ｄａ変換器、データ線駆動回路、電気光学装置、その駆動方法及び電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関する。
液晶表示装置に替わる電気光学装置として、有機発光ダイオード素子（以下、ＯＬＥＤ素子と称する。）を備えた装置が注目されている。ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）素子は、電気的にはダイオードのように動作し、光学的には、順バイアス時に発光して順バイアス電流の増加にともなって発光輝度が増加する。
ＯＬＥＤ素子をマトリクス状に配列した電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線を備え、走査線とデータ線の交差に対応して画素回路が設けられる。画素回路は、各データ線から供給される電流の値を記憶し、記憶した電流値となるようにＯＬＥＤ素子に駆動電流を供給する機能を有する。
このような電気光学装置において、複数のデータ線に対して表示すべき階調に応じた電流信号を各々供給するデータ線駆動回路が設けられる。データ線駆動回路は、複数のデータ線の各々に対応した電流出力型のＤＡ変換器を複数備えるのが一般的である。電流出力型のＤＡ変換器は、カレントミラー回路を用いた複数の電流源を備え、各電流源の出力をデジタル信号の値に応じて選択して、これを電流信号として出力することがある（例えば、特許文献１）。
さらに、データ線には浮遊容量が付随するため、電流信号の供給前にプリチャージ電圧をデータ線に供給することがある（例えば、特許文献２）。この場合、データ線駆動回路は、電流出力型のＤＡ変換器とは別にプリチャージ電圧を供給するために特別な回路を備える必要があった。
特開２０００−２９３２４５号公報 特開２００３−４４００２号公報
しかしながら、従来の電流出力型のＤＡ変換器では、デジタル信号のビット数に応じた電流源を設ける必要があるので構成が複雑になる。また、データ線駆動回路のように複数の電流出力型のＤＡ変換器を備える場合には、ＤＡ変換器ごとに複数の電流源を備えるので、ＤＡ変換器の間で特性がばらついてしまうといった問題がある。
また、プリチャージ電圧と電流信号とをデータ線に供給する場合には、プリチャージ電圧の給電用に特別な回路を設ける必要があり、構成が複雑となっていた。特に、表示すべき階調に応じた電圧をプリチャージ電圧として出力する場合には、電流出力型のＤＡ変換器とは別に電圧出力型のＤＡ変換器をデータ線駆動回路に設ける必要があり、データ線駆動回路の占有面積と消費電力が増大するといった問題があった。
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成の電流出力型のＤＡ変
換器を用いた電気光学装置及び電子機器を提供することを解決課題とする。
上述した課題を解決するため、本発明に係る電気光学装置は、複数のデータ線と接続さ
れるデータ線駆動回路と、制御手段とを備える電気光学装置であって、前記データ線駆動
回路は、前記複数のデータ線に各々対応して設けられた複数のＤＡ変換器を備え、前記複
数のＤＡ変換器の各々は、複数の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、入力データに
基づいて、前記複数の基準電圧の中から一つを選択してアナログ電圧信号を出力する電圧
選択手段と、前記アナログ電圧信号をアナログ電流信号に変換する電圧電流変換手段と、
選択制御信号に基づいて前記アナログ電圧信号と前記アナログ電流信号とのうち一方を選
択して、選択した信号を出力信号として出力する電圧電流選択手段とを備え、前記電圧電
流変換手段は、ゲートに印加される電圧に応じて前記アナログ電流信号を出力するトラン
ジスタと、前記トランジスタの閾値電圧によって変化する電圧電流変換特性の影響を相殺
するように前記アナログ電圧信号を補正して前記トランジスタのゲートに供給する補正手
段とを備えており、前記制御手段は、１水平走査期間の開始から所定時間が経過するまで
の第１期間において前記アナログ電圧信号を出力させるように前記電圧電流選択手段を制
御すると共に、前記第１期間が終了してから前記１水平走査期間が終了するまでの第２期
間において前記アナログ電流信号を出力させるように前記電圧電流選択手段を制御する信
号を生成し、当該信号を前記選択制御信号として、前記複数のＤＡ変換器の前記電圧電流
変換手段へ各々供給することを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置は、複数のデータ線と接続されるデータ線駆動回路と
、制御手段とを備える電気光学装置であって、前記データ線駆動回路は、前記複数のデー
タ線に各々対応して設けられた複数のＤＡ変換器と、複数の基準電圧を生成して前記複数
のＤＡ変換器の各々へ前記複数の基準電圧を供給する基準電圧生成手段とを備え、前記複
数のＤＡ変換器の各々は、画像データに基づいて前記複数の基準電圧の中から一つを選択
してアナログ電圧信号として出力する電圧選択手段と、前記アナログ電圧信号をアナログ
電流信号に変換する電圧電流変換手段と、選択制御信号に基づいて前記アナログ電圧信号
と前記アナログ電流信号とのうち一方を選択して、選択した信号を前記データ線に出力す
る電圧電流選択手段とを備え、前記電圧電流変換手段は、ゲートに印加される電圧に応じ
て前記アナログ電流信号を出力するトランジスタと、前記トランジスタの閾値電圧によっ
て変化する電圧電流変換特性の影響を相殺するように前記アナログ電圧信号を補正して前
記トランジスタのゲートに供給する補正手段とを備えており、前記制御手段は、１水平走
査期間の開始から所定時間が経過するまでの第１期間において前記アナログ電圧信号を出
力させるように前記電圧電流選択手段を制御すると共に、前記第１期間が終了してから前
記１水平走査期間が終了するまでの第２期間において前記アナログ電流信号を出力させる
ように前記電圧電流選択手段を制御する信号を生成し、当該信号を前記選択制御信号とし
て、前記複数のＤＡ変換器の前記電圧電流変換手段へ各々供給することを特徴とする。
この発明によれば、あるデータ線に画像データに応じたアナログ電流信号を出力する前
に画像データに応じたアナログ電圧信号を出力することができる。このため、データ線を
画像データに応じてプリチャージすることが可能となる。
次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とし、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、個人情報端末、電子スチルカメラ等が該当する。
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１の概略構成を示すブロック図である。電気光学装置１は、画素領域Ａ、走査線駆動回路１００、データ線駆動回路２００、制御回路３００及び電源回路５００を備える。このうち、画素領域Ａには、Ｘ方向と平行にｍ本の走査線１０１及びｍ本の発光制御線１０２が形成される。また、Ｘ方向と直交するＹ方向と平行にｎ本のデータ線１０３が形成される。そして、走査線１０１とデータ線１０３との各交差に対応して画素回路４００が各々設けられている。画素回路４００はＯＬＥＤ素子を含む。また、各画素回路４００には、電源電圧Ｖｄｄが電源線Ｌを介して供給される。
走査線駆動回路１００は、複数の走査線１０１を順次選択するための走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを生成すると共に発光制御信号Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、…、Ｖｇｍを生成する。走査信号Ｙ１〜Ｙｍ及び発光制御信号Ｖｇ１〜ＶｇｍはＹ転送開始パルスＤＹをＹクロック信号ＹＣＬＫに同期して順次転送することにより生成される。発光制御信号Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、…、Ｖｇｍは、各発光制御線１０２を介して各画素回路４００に各々供給される。図２に走査信号Ｙ１〜Ｙｍと発光制御信号Ｖｇ１〜Ｖｇｍのタイミングチャートの一例を示す。走査信号Ｙ１は、１垂直走査期間（１Ｆ）の最初のタイミングから、１水平走査期間（１Ｈ）に相当する幅のパルスであって、１行目の走査線１０１に供給される。以降、このパルスを順次シフトして、２、３、…、ｍ行目の走査線１０１の各々に走査信号Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍとして供給する。一般的にｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｍを満たす整数）行目の走査線１０１に供給される走査信号ＹｉがＨレベルになると、当該走査線１０１が選択されたことを示す。また、発光制御信号Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、…、Ｖｇｍとしては、例えば、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍの論理レベルを反転した信号を用いる。
データ線駆動回路２００は、出力階調データＤｏｕｔに基づいて、選択された走査線１０１に位置する画素回路４００の各々に対し階調信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎを供給する。この例において、階調信号Ｘ１〜Ｘｎは階調輝度を指示する電流信号として与えられる。
制御回路３００は、Ｙクロック信号ＹＣＬＫ、Ｘクロック信号ＸＣＬＫ、Ｘ転送開始パルスＤＹ、Ｙ転送開始パルスＤＹ等の各種の制御信号を生成してこれらを走査線駆動回路１００及びデータ線駆動回路２００へ出力する。また、制御回路３００は、外部から供給される入力階調データＤｉｎにガンマ補正等の画像処理を施して出力階調データＤｏｕｔを生成する。
次に、画素回路４００について説明する。図３に、画素回路４００の回路図を示す。同図に示す画素回路４００は、ｉ行目の対応するものであり、電源電圧Ｖｄｄが供給される。画素回路４００は、４個のＴＦＴ４０１〜４０４と、容量素子４１０と、ＯＬＥＤ素子４２０とを備える。ＴＦＴ４０１〜４０４の製造プロセスでは、レーザーアニールショットを利用してガラス基板の上にポリシリコン層が形成される。また、ＯＬＥＤ素子４２０は、陽極と陰極との間に発光層が挟持されている。そして、ＯＬＥＤ素子４２０は、順方向電流に応じた輝度で発光する。発光層には、発光色に応じた有機ＥＬ（Electronic Luminescence）材料が用いられる。発光層の製造プロセスでは、インクジェット方式のヘッドから有機ＥＬ材料を液滴として吐出し、これを乾燥させている。
駆動トランジスタであるＴＦＴ４０１はｐチャネル型、スイッチングトランジスタであるＴＦＴ４０２〜４０４はｎチャネル型である。ＴＦＴ４０１のソース電極は電源線Ｌに接続される一方、そのドレイン電極はＴＦＴ４０３のドレイン電極、ＴＦＴ４０４のドレイン電極及びＴＦＴ４０２のソース電極にそれぞれ接続される。
容量素子４１０の一端はＴＦＴ４０１のソース電極に接続される一方、その他端は、ＴＦＴ４０１のゲート電極及びＴＦＴ４０２のドレイン電極にそれぞれ接続される。ＴＦＴ４０３のゲート電極は走査線１０１に接続され、そのソース電極は、データ線１０３に接続される。また、ＴＦＴ４０２のゲート電極は走査線１０１に接続される。一方、ＴＦＴ４０４のゲート電極は発光制御線１０２に接続され、そのソース電極はＯＬＥＤ素子４２０の陽極に接続される。ＴＦＴ４０４のゲート電極には、発光制御線１０２を介して発光制御信号Ｖｇｉが供給される。なお、ＯＬＥＤ素子４２０の陰極は、画素回路４００のすべてにわたって共通の電極であり、電源における低位（基準）電位となっている。
このような構成において、走査信号ＹｉがＨレベルになると、ｎチャネル型ＴＦＴ４０２がオン状態となるので、ＴＦＴ４０１は、ゲート電極とドレイン電極とが互いに接続されたダイオードとして機能する。走査信号ＹｉがＨレベルになると、ｎチャネル型ＴＦＴ４０３も、ＴＦＴ４０２と同様にオン状態となる。この結果、データ線駆動回路２００の電流Ｉdataが、電源線Ｌ→ＴＦＴ４０１→ＴＦＴ４０３→データ線１０３という経路で流れるとともに、そのときに、ＴＦＴ４０１のゲート電極の電位に応じた電荷が容量素子４１０に蓄積される。
走査信号ＹｉがＬレベルになると、ＴＦＴ４０３、４０２はともにオフ状態となる。このとき、ＴＦＴ４０１のゲート電極における入力インピーダンスは極めて高いので、容量素子４１０における電荷の蓄積状態は変化しない。ＴＦＴ４０１のゲート・ソース間電圧は、電流Ｉdataが流れたときの電圧に保持される。また、走査信号ＹｉがＬレベルになると、発光制御信号ＶｇｉがＨレベルとなる。このため、ＴＦＴ４０４がオンし、ＴＦＴ４０１のソース・ドレイン間には、そのゲート電圧に応じた注入電流Ｉoledが流れる。詳細には、この電流は、電源線Ｌ→ＴＦＴ４０１→ＴＦＴ４０４→ＯＬＥＤ素子４２０という経路で流れる。
ここで、ＯＬＥＤ素子４２０に流れる注入電流Ｉoledは、ＴＦＴ４０１のゲート・ソース間電圧で定まるが、その電圧は、Ｈレベルの走査信号Ｙｉによって電流Ｉdataがデータ線１０３に流れたときに、容量素子４１０によって保持された電圧である。このため、発光制御信号ＶｇｉがＨレベルになったときに、ＯＬＥＤ素子４２０に流れる注入電流Ｉoledは、直前に流れた電流Ｉdataに略一致する。このように画素回路４００は、電流Ｉdataによって発光輝度を規定することから、電流プログラム方式の回路である。
図４は、データ線駆動回路２００の詳細な構成を示すブロック図である。データ線駆動回路２００は、シリアルパラレル変換回路２１０とｎ個のＤＡ変換ユニットＵ１、Ｕ２、…、Ｕｎを備える。シリアルパラレル変換回路２１０は、シフトレジスタ及びラッチ回路を備える。シフトレジスタは、Ｘ転送開始パルスＤＸをＸクロック信号ＸＣＬＫに同期して順次転送して、点順次のラッチ信号を生成する。ラッチ回路はラッチ信号を用いて出力階調データＤｏｕｔをラッチする。これにより、シリアル形式の出力階調データＤｏｕｔがパラレル形式の階調データｄ１、ｄ２、…、ｄｎに変換される。
ｎ個のＤＡ変換ユニットＵ１〜Ｕｎは、ｎ本のデータ線１０２に各々対応して設けられており、階調データｄ１、ｄ２、…、ｄｎをデジタル信号からアナログ信号に変換し、階調信号Ｘ１〜Ｘｎとして各データ線１０３に出力する。ＤＡ変換ユニットＵ１〜Ｕｎは同様に構成されている。ここでは、ＤＡ変換ユニットＵ１について説明し、他のＤＡ変換ユニットＵ２〜Ｕｎについては、説明を省略する。
ＤＡ変換ユニットＵ１は、電圧ＤＡ変換器２２０とＶ／Ｉ変換回路２３０とを備える。電圧ＤＡ変換器２２０は、デジタル信号として与えられる階調データｄ１をアナログ電圧信号Ｓｖに変換して出力する。電圧ＤＡ変換器２２０の詳細を図５に示す。この図に示すように、電圧ＤＡ変換器２２０は、基準電圧生成回路２２１と選択回路２２２を備える。基準電圧生成回路２２１は、電源電圧Ｖｄｄとグランドとの間に直列に接続された複数の抵抗器２２１ａを備える。これらの抵抗器２２１ａによって電源電圧Ｖｄｄが分圧され、基準電圧Ｖｒｅｆ０、Ｖｒｅｆ１、…、Ｖｒｅｆ６３が生成される。階調データｄ１は６ビットのデータであり、階調データｄ１の指示する各階調値と基準電圧Ｖｒｅｆ０〜Ｖｒｅｆ６３が各々対応している。選択回路２２２は、階調データｄ１に基づいて、複数の基準電圧Ｖｒｅｆ０〜Ｖｒｅｆ６３の中から１つを選択してこれをアナログ電圧信号Ｓｖとして出力する。
なお、ｎ個のＤＡ変換ユニットＵ１〜Ｕｎに設けられるｎ個の電圧ＤＡ変換器２２０は、図６に示すように構成してもよい。この例では、ｎ個の電圧ＤＡ変換器２２０−１〜２２０−ｎに１個の基準電圧生成回路２２１が共通に設けられている。このように基準電圧生成回路２２１を共通化することによって、電圧ＤＡ変換器２２０−１〜２２０−ｎ間のバラツキを無くすことが可能となる。
次に、Ｖ／Ｉ変換回路２３０は電圧を電流に変換する機能を有する。Ｖ／Ｉ変換回路２３０は、例えば、図７（Ａ）に示すようにトランジスタ２３１を用いて構成することができる。この場合、アナログ電圧信号Ｓｖがゲート・ソース間電圧としてトランジスタ２３１に供給されるので、アナログ電圧信号Ｓｖの値に応じた電流がアナログ電流信号Ｓｉとして流れる。また、図７（Ｂ）に示すようにトランジスタ２３１とトランジスタ２３２を直列に接続してＶ／Ｉ変換回路２３０を構成してもよい。この場合は、λ特性の影響を少なくすることができる。
このように、本実施形態のＤＡ変換ユニットＵ１〜Ｕｎは、デジタル信号である階調データを電圧ＤＡ変換器２２０によってアナログ電圧信号Ｓｖに変換し、その後、アナログ電圧信号Ｓｖをアナログ電流信号Ｓｉに変換した。電圧ＤＡ変換器２２０は基準電圧Ｖｒｅｆ０〜Ｖｒｅｆ６３を生成するが、複数の抵抗器２２１ａによって構成され、トランジスタを必要としない。また、この例のＶ／Ｉ変換回路２３０は、１個又は２個のトランジスタを備えるが、従来の電流出力型のＤＡ変換器と比較して能動素子の数は極めて少ない。従って、本実施形態のＤＡ変換ユニットＵ１〜Ｕｎを採用することによって、構成を大幅に簡略化することができる。
また、図６に示すように基準電圧生成回路２２１を複数の電圧ＤＡ変換器２２０-１〜
２２０-ｎで共用することによって、ＤＡ変換ユニットＵ１〜Ｕｎ間の変換特性のバラツ
キを低減することが可能となる。また、従来のデータ線駆動回路では電流出力型のＤＡ変
換器を複数備えるので、ＤＡ変換器間のバラツキを低減するためには、各ＤＡ変換器に設
けられた複数の電流源の特性を各ＤＡ変換器間で揃える必要があった。例えば、６ビット
のＤＡ変換器には、少なくとも６個の電流源が必要となる。あるＤＡ変換器の電流源をＩ
Ｇ１、ＩＧ２、…、ＩＧ６とする。この場合、複数のＤＡ変換器間のバラツキを低減する
ためには、複数のＤＡ変換器に設けられた各電流源ＩＧ１のバラツキ、各電流源ＩＧ２の
バラツキ、…、各電流源ＩＧ６のバラツキを低減する必要がある。これに対して、本実施
形態においては、ＤＡ変換の基準は基準電圧生成回路２２１で与えられるから、ＤＡ変換
ユニットＵ１〜Ｕｎ間の変換特性のバラツキを容易に低減することが可能となる。
＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る電気光学装置は、各データ線１０３に表示すべき階調に応じたアナログ電流信号Ｓｉを供給する前にプリチャージ電圧Ｖｐｒｅを供給する点で第１実施形態に係る電気光学装置と相違する。具体的には、第２実施形態の電気光学装置は、データ線駆動回路２００の詳細な構成及び制御回路３００がプリチャージ制御信号ＣＴＬを生成する点を除いて、第１実施形態の電気光学装置と同様に構成されている。
図８に第２実施形態のデータ線駆動回路２００のブロック図を示す。この図に示すように第２実施形態のＤＡ変換ユニットＵ１〜Ｕｎは、電圧電流セレクタ２４０を各々備える。電圧電流セレクタ２４０は、プリチャージ制御信号ＣＴＬがハイレベルの場合にアナログ電圧信号Ｓｖをプリチャージ電圧Ｖｐｒｅとしてデータ線１０３に供給する一方、プリチャージ制御信号ＣＴＬがローレベルの場合にアナログ電流信号Ｓｉをデータ線１０３に供給する。
このデータ線駆動回路２００によれば、電流のプログラミングの完了前に各データ線１０３の充電または放電を行って、プログラミングに要する時間を短縮することが可能となる。図９は、プリチャージ動作を説明するためのタイミングチャートである。この例では、期間Ｔ２におけるプログラミングの実行の前に、期間Ｔ１においてプリチャージ制御信号ＣＴＬがハイレベルとなり、データ線１０３に対して充電または放電（プリチャージ）が行われる。このプリチャージによって、データ線１０３の電荷量Ｑｄは、プリチャージ電圧Ｖｐｒｅに応じた所定の値に到達する。換言すれば、データ線１０３の電圧がプリチャージ電圧Ｖｐｒｅにほぼ等しい電圧まで到達する。
図９の一点破線は、プリチャージを利用しない場合の電荷量の変化を示している。この場合には、プログラミング期間Ｔ２の終期においても、データ線１０３の電荷量が所望のプログラミング電流値に対応する電荷量Ｑｄｍに到達していない。従って、画素回路４００に正しいプログラミング電流を供給して正しい階調にプログラミングすることができない可能性がある。
このように、本実施形態においては、プリチャージを行ってデータ線の充電または放電を加速することにより、画素回路４００に対して正しい発光階調を設定することが可能である。また、プログラミング時間を短縮して、ＯＬＥＤ素子４２０の駆動制御の高速化を図ることができる。さらに、階調データｄ１〜ｄｎに応じたプリチャージ電圧Ｖｐｒｅ（Ｓｖ）は階調データｄ１〜ｄｎをアナログ電流信号Ｓｉに変換する過程で発生するから、プリチャージ電圧Ｖｐｒｅを生成するために特別の回路を設ける必要もない。
＜３．変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。
（１）上述した第１及び第２実施形態において、Ｖ／Ｉ変換回路２３０に、電圧電流変換のゲインを調整する機能を持たせてもよい。この場合、Ｖ／Ｉ変換回路２３０は、例えば、図１０に示すように構成してもよい。このＶ／Ｉ変換回路２３０は、一端が接続点Ｐに接続された３個のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の他端とグランドとの間に設けられた３個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３を有する。トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３のゲートにはアナログ電圧信号Ｓｖが供給される。また、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３のゲート幅は、１：２：４に設定されている。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３には３ビットのゲイン調整信号Ｇが供給される。なお、ゲイン調整信号Ｇは、上述した制御回路３００から供給される。これにより、電圧電流変換ゲインを調整することができるので、ゲイン調整信号Ｇによってパネル全体の輝度調整を実行することが可能となる。なお、電気光学装置がカラー表示に対応する場合には、ＲＧＢごとにゲイン調整信号Ｇを独立して設定して、ホワイトバランスを調整してもよい。更に、データ線駆動回路２００を複数のドライバＩＣで構成する場合には、各ドライバＩＣごとにゲイン調整信号Ｇを独立して設定して、ドライバＩＣ間の輝度のバラツキを低減してもよい。
（２）上述した第１及び第２実施形態のＶ／Ｉ変換回路２３０は、トランジスタ２３１を有するが、電圧電流変換特性はトランジスタ２３１の閾値電圧の影響を受ける。そこで、トランジスタ２３１の閾値電圧を補償する機能をＶ／Ｉ変換回路２３０に持たせてもよい。そのようなＶ／Ｉ変換回路２３０としては、以下に述べる２態様がある。
図１１に変形例に係わるＶ／Ｉ変換回路の第１態様を示す。このＶ／Ｉ変換回路２３０は、トランジスタ２３１の閾値電圧をゲートにフィードバックする自己補償型の回路である。具体的には、トランジスタ２３１のソースにスイッチＳＷａを接続し、ソースとゲートの間にスイッチＳＷｂが設けられている。また、トランジスタ２３１のゲートにはカップリング容量Ｃ１を介してアナログ電圧信号Ｓｖが供給され、ゲートとグランドの間には保持容量Ｃ２が設けられている。スイッチＳＷａ、スイッチＳＷｂ、カップリング容量Ｃ１、および保持容量Ｃ２は、トランジスタ２３１の閾値電圧によって変化する電圧電流変換特性の影響を相殺するようにアナログ電圧信号Ｓｖを補正してトランジスタ２３１のゲートに供給する補正手段として機能する。
このＶ／Ｉ変換回路２３０の動作は、リセット動作と電流出力動作に大別される。リセット動作においては、第１にスイッチＳＷａおよびＳＷｂをオン状態にし、出力端子ＯＵＴの電位を接地電位に閾値電圧を加算した電位以上にする。これにより、トランジスタ２３１を確実にオン状態とする。このとき、入力端子の電位を接地電位とする。第２にスイッチＳＷａをオフ状態にする。このときトランジスタ２３１のゲート・ドレイン間の電圧は閾値電圧となる。第３にスイッチＳＷｂをオフ状態にする。このときのゲート電位は保持容量Ｃ２によって保持される。
電流出力動作においては、入力端子ＩＮにアナログ電圧信号Ｓｖを供給する。すると、カップリング容量Ｃ１の影響でトランジスタ２３１のゲート電位が式１のように変化する。但し、ΔＶｇはゲート電位の変化分であり、Ｃｏｘはトランジスタ２３１のゲート容量である。
ΔＶｇ＝Ｓｖ・Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｏｘ）…式１
次に、この状態でスイッチＳＷａをオン状態にすると、トランジスタ２３１から式２で定まるアナログ電流信号Ｓｉが出力される。但し、Ｖｇｓはトランジスタ２３１のゲート・ソース間の電圧であり、Ｖｔｈはトランジスタ２３１の閾値電圧である。
Ｓｉ＝（１／２）・β（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）２
＝（１／２）・β（Ｖｇｓ＋ΔＶｇ−Ｖｔｈ）２
＝（１／２）・β｛Ｓｖ・Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｏｘ）｝２…式２
式２から明らかにようにアナログ電流信号Ｓｉはトランジスタ２３１の閾値電圧Ｖｔｈから独立している。
図１２に変形例に係わるＶ／Ｉ変換回路の第２態様を示す。このＶ／Ｉ変換回路２３０は、補償用トランジスタ挿入型の回路である。具体的には、トランジスタ２３１のゲートにトランジスタ２３３のドレインが接続され、その接続点と電源Ｖｄｄとの間にスイッチＳＷｃが設けられている。トランジスタ２３３のゲート・ドレインは短絡されておりトランジスタ２３１の閾値電圧を補償する機能を有する。スイッチＳＷｃおよびトランジスタ２３３は、トランジスタ２３１の閾値電圧によって変化する電圧電流変換特性の影響を相殺するようにアナログ電圧信号Ｓｖを補正してトランジスタ２３１のゲートに供給する補正手段として機能する。以下の説明では、トランジスタ２３１の閾値電圧をＶｔｈ１、トランジスタ２３３の閾値電圧をＶｔｈ２とする。
このＶ／Ｉ変換回路２３０の動作は、リセット動作と電流出力動作に大別される。リセット動作においては、第１にスイッチＳＷｃをオン状態にし、トランジスタ２３３のドレインを電源Ｖｄｄと接続することによって、トランジスタ２３３のドレインの電位をアナログ電圧信号Ｓｖに閾値電圧Ｖｔｈを加算した電位以上にする。これにより、トランジスタ２３３を確実にオン状態とする。
電流出力動作においては、スイッチＳＷｃをオフ状態にする。すると、トランジスタ２３１のゲートにはアナログ電圧信号Ｓｖにトランジスタ２３３の閾値電圧Ｖｔｈを加算した電圧が入力される。このときトランジスタ２３１から出力されるアナログ電流信号Ｓｉは式３で表すことができる。
Ｓｉ＝（１／２）・β（Ｓｖ＋Ｖｔｈ２−Ｖｔｈ１）２…式３
ここで、トランジスタ２３１とトランジスタ２３３は、同一のプロセスで製造され、トランジスタサイズも等しい。このため、閾値電圧Ｖｔｈ１と閾値電圧Ｖｔｈ２とは一致する。従って、アナログ電流信号Ｓｉは式４で与えられる。
Ｓｉ＝（１／２）・β・Ｓｖ２…式４
式４から明らかにようにアナログ電流信号Ｓｉはトランジスタ２３１の閾値電圧Ｖｔｈ１の影響を受けなくなる。
このように電圧電流変換特性からトランジスタの閾値電圧の影響を排除することによって、Ｖ／Ｉ変換回路２３０のトランジスタが製造プロセスでばらついたとしても、高い精度でアナログ電圧信号Ｓｖをアナログ電流信号Ｓｉに変換することができる。
＜４．応用例＞
次に、上述した実施形態及び変形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。図１３に、電気光学装置１を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての電気光学装置１と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。この電気光学装置はＯＬＥＤ素子４２０を用いるので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
図１４に、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１に表示される画面がスクロールされる。
図１５に、電気光学装置１を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１に表示される。
なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図１３〜１５に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置が適用可能である。
本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１の構成を示すブロック図である。 同装置における走査線駆動回路のタイミングチャートである。 同装置における画素回路の構成を示す回路図である。 同装置におけるデータ線駆動回路の構成を示すブロック図である。 同回路に設ける電圧ＤＡ変換器の構成を示すブロック図である。 電圧ＤＡ変換器の他の構成例を示すブロック図である。 同回路に設けるＶ／Ｉ変換回路の構成例を示す回路図である。 第２実施形態に係る電気光学装置に用いられるデータ線駆動回路のブロック図である。 同回路の動作を示すタイミングチャートである。 変形例に係るゲイン調整機能が付加されたＶ／Ｉ変換回路の構成を示す回路図である。 変形例に係る閾値電圧を補償する機能が付加されたＶ／Ｉ変換回路の構成を示す回路図である。 変形例に係る閾値電圧を補償する機能が付加されたＶ／Ｉ変換回路の他の構成を示す回路図である。 同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構成を示す斜視図である。 同電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。 同電気光学装置を適用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。
符号の説明
１…電気光学装置、２００…データ線駆動回路、２２０…電圧ＤＡ変換器、２２１…基準電圧生成回路、２２２…選択回路、２３０…Ｖ／Ｉ変換回路、２４０…電圧電流選択回路、３００…制御回路、４００…画素回路、４０４…有機発光ダイオード、Ｕ１〜Ｕｎ…ＤＡ変換ユニット、ＣＴＬ…プリチャージ制御信号。

Claims (3)

  1. 複数のデータ線と接続されるデータ線駆動回路と、制御手段とを備える電気光学装置で
    あって、
    前記データ線駆動回路は、
    前記複数のデータ線に各々対応して設けられた複数のＤＡ変換器を備え、
    前記複数のＤＡ変換器の各々は、
    複数の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
    入力データに基づいて、前記複数の基準電圧の中から一つを選択してアナログ電圧信号
    を出力する電圧選択手段と、
    前記アナログ電圧信号をアナログ電流信号に変換する電圧電流変換手段と、
    選択制御信号に基づいて前記アナログ電圧信号と前記アナログ電流信号とのうち一方を
    選択して、選択した信号を出力信号として出力する電圧電流選択手段とを備え、
    前記電圧電流変換手段は、
    ゲートに印加される電圧に応じて前記アナログ電流信号を出力するトランジスタと、
    前記トランジスタの閾値電圧によって変化する電圧電流変換特性の影響を相殺するよう
    に前記アナログ電圧信号を補正して前記トランジスタのゲートに供給する補正手段とを備
    えており、
    前記制御手段は、
    １水平走査期間の開始から所定時間が経過するまでの第１期間において前記アナログ電
    圧信号を出力させるように前記電圧電流選択手段を制御すると共に、前記第１期間が終了
    してから前記１水平走査期間が終了するまでの第２期間において前記アナログ電流信号を
    出力させるように前記電圧電流選択手段を制御する信号を生成し、当該信号を前記選択制
    御信号として、前記複数のＤＡ変換器の前記電圧電流変換手段へ各々供給する
    ことを特徴とする電気光学装置。
  2. 複数のデータ線と接続されるデータ線駆動回路と、制御手段とを備える電気光学装置で
    あって、
    前記データ線駆動回路は、
    前記複数のデータ線に各々対応して設けられた複数のＤＡ変換器と、
    複数の基準電圧を生成して前記複数のＤＡ変換器の各々へ前記複数の基準電圧を供給す
    る基準電圧生成手段とを備え、
    前記複数のＤＡ変換器の各々は、
    画像データに基づいて前記複数の基準電圧の中から一つを選択してアナログ電圧信号と
    して出力する電圧選択手段と、
    前記アナログ電圧信号をアナログ電流信号に変換する電圧電流変換手段と、
    選択制御信号に基づいて前記アナログ電圧信号と前記アナログ電流信号とのうち一方を
    選択して、選択した信号を前記データ線に出力する電圧電流選択手段とを備え、
    前記電圧電流変換手段は、
    ゲートに印加される電圧に応じて前記アナログ電流信号を出力するトランジスタと、
    前記トランジスタの閾値電圧によって変化する電圧電流変換特性の影響を相殺するよう
    に前記アナログ電圧信号を補正して前記トランジスタのゲートに供給する補正手段とを備
    えており、
    前記制御手段は、
    １水平走査期間の開始から所定時間が経過するまでの第１期間において前記アナログ電
    圧信号を出力させるように前記電圧電流選択手段を制御すると共に、前記第１期間が終了
    してから前記１水平走査期間が終了するまでの第２期間において前記アナログ電流信号を
    出力させるように前記電圧電流選択手段を制御する信号を生成し、当該信号を前記選択制
    御信号として、前記複数のＤＡ変換器の前記電圧電流変換手段へ各々供給する
    ことを特徴とする電気光学装置。
  3. 請求項１または２に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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