電子回路、その駆動方法、電気光学装置および電子機器
【課題】簡易な構成で動画ぼけを改善する。
【解決手段】単位回路Ｕは、給電線１７から供給される電流ＩELに応じて発光する発光素子Ｅと電流ＩELをゲートの電圧に応じて制御する駆動トランジスタＴdrとを含む。ゲート電位制御部Ｕａは駆動期間にわたって駆動トランジスタＴdrのゲート電位を変化させる。発光期間制御部Ｕｂは駆動期間を構成する複数のサブフィールド期間の各々において、データ信号をサンプルホールドして第１トランジスタＴr1のオン・オフを制御する。これにより、サブフィールド期間ごとに発光素子Ｅを発光させるか否かを制御することが可能となる。
【解決手段】単位回路Ｕは、給電線１７から供給される電流ＩELに応じて発光する発光素子Ｅと電流ＩELをゲートの電圧に応じて制御する駆動トランジスタＴdrとを含む。ゲート電位制御部Ｕａは駆動期間にわたって駆動トランジスタＴdrのゲート電位を変化させる。発光期間制御部Ｕｂは駆動期間を構成する複数のサブフィールド期間の各々において、データ信号をサンプルホールドして第１トランジスタＴr1のオン・オフを制御する。これにより、サブフィールド期間ごとに発光素子Ｅを発光させるか否かを制御することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)材料からなる発光素子など各種の電気光学素子の挙動を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状に配列された各発光素子の輝度を制御することによって画像を表示する電気光学装置が従来から提案されている。この種の電気光学装置のうちひとつのフレーム期間の略全長にわたって各発光素子の発光が維持されるタイプの電気光学装置はホールド型と呼ばれる。
【０００３】
非特許文献１に開示されるように、ホールド型の表示装置においては、画像に含まれる被写体の移動とこれに追従しようとする観察者の視点の移動とのズレに起因して、観察者によって知覚される被写体の輪郭が不明瞭となる現象（以下「動画ボケ」という）が発生する。この動画ボケを解決するための方策としては、各発光素子の階調をフレーム期間の全長にわたって維持するのではなく、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代表されるインパルス型の表示装置のように各発光素子を間欠的に発光させるという方法がある。有機発光ダイオード素子（以下、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode））素子と称する。）を用いた表示装置でも動画ボケを低減するためには、インパルス型の駆動を行う必要がある。
【０００４】
図１２にＯＬＥＤ素子を用いた画素回路の一例を示す。この画素回路では、選択期間にトランジスタＱ１がオン状態となり表示すべき階調に応じたデータ電位が容量Ｃに取り込まれ保持される。そして、データ電位に応じた駆動電流がトランジスタＱ２から出力される。トランジスタＱ３は、ＯＬＥＤ素子ＥＬとトランジスタＱ２との間に設けたれており、ＯＬＥＤ素子ＥＬの発光期間を制御する。
【非特許文献１】信学技法，EID2001-84（2002-01）p13-p18「ディスプレイの時間応答と動画の高画質化」，栗田泰市郎／電子情報通信学会（特に図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インパルス型の駆動を行うと、ホールド型の駆動に比較して発光期間が減少するため、輝度が低下してしまう。この輝度を補うためには、図１３に示すように発光期間に対する輝度を大きくする必要がある。
しかしながら、瞬間的に高い輝度でＯＬＥＤ素子ＥＬを発光させるためには、大きな駆動電流が必要となり、耐圧などの問題で回路負担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、簡易な構成で動画ボケを抑制することなどを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明に係る電子回路の駆動方法は、ゲート電位に応じた駆動信号（例えば、図３のＩEL）を生成する駆動トランジスタ（例えば、図３のＴdr）と、前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子（例えば、図３のＥ）とを備えた電子回路を駆動する方法であって、所定の期間（例えば、図２のＴd）に亘って前記ゲート電位を変化させ、前記電気光学素子が前記所定の期間で表示すべき階調に応じて、前記所定の期間を区分した複数の単位期間（例えば、図２のＦＳ）の各々において、前記駆動信号を前記電気光学素子に供給するか否かを制御する。
【０００７】
この発明によれば、単位期間ごとに電気光学素子を発光させるか否かを制御できるので、駆動方式をインパルス型の駆動に近づけることができ、ホールド型の駆動と比較して、動画ぼけを抑制することが可能となる。また、仮に、各単位期間における駆動信号の大きさが一定であるとすれば、駆動期間に刻むことができる階調数は、そこに含まれる単位期間の数で制限される。これに対して、本発明によれば、駆動トランジスタのゲート電位を所定の期間にわたって変化させるので、駆動信号の大きさはこれに伴って変化する。そして、どの単位期間で駆動信号を電気光学素子に供給するかを制御するので、多階調を刻むことが可能となる。さらに、駆動信号を２以上の単位期間に電気光学素子に供給することも可能であるから、１つの単位期間に駆動信号を供給する場合と比較して耐圧など点で回路負担を軽減することが可能となる。
【０００８】
より具体的には、前記所定の期間の直前に前記ゲート電位を基準電位に設定し、前記所定の期間において前記ゲート電位を前記基準電位から単調減少または単調増加させることが好ましい。この駆動方法によれば、所定の期間の開始におけるゲート電位を所定の期間の直前に設定し、これを所定の期間に単調減少または単調増加させるので、駆動信号の大きさを所定の期間にわたって単調減少または単調増加させることが可能となる。
【０００９】
次に、本発明に係る電子回路は、ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、所定の期間に亘って前記ゲート電位を変化させる第１手段（例えば、図３に示すＵａ）と、前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子と、前記駆動信号を前記電気光学素子に供給する経路の導通または遮断を切り替える第１スイッチング素子と、前記電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて、前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を制御する第２手段（例えば、図３に示すＵｂ）とを備える。
【００１０】
この発明によれば、第１スイッチング素子と第２手段とを用いて、単位期間ごとに電気光学素子を発光させるか否かを制御できるので、駆動方式をインパルス型の駆動に近づけることができ、ホールド型の駆動と比較して、動画ぼけを抑制することが可能となる。また、仮に、各単位期間における駆動信号の大きさが一定であるとすれば、駆動期間に刻むことができる階調数は、そこに含まれる単位期間の数で制限される。これに対して、本発明によれば、第１手段を有するので、駆動トランジスタのゲート電位を所定の期間にわたって変化させるので、駆動信号の大きさはこれに伴って変化する。そして、所定の期間を構成するどの単位期間で駆動信号を電気光学素子に供給するかを制御するので、多階調を刻むことが可能となる。
【００１１】
第１手段の具体的な態様としては、第１電極と第２電極とを有し、所定の時定数で保持する電圧が変化し、前記第２電極の電位が固定され、前記第１電極と前記駆動トランジスタのゲートが電気的に接続される第１容量（例えば、図４に示すＣ１）と、基準電位が供給される電位線と前記容量の前記第１電極との間に設けられ、前記所定の期間の直前にオン状態となり、前記所定の期間にオフ状態となる第２スイッチング素子と（例えば、図４に示すＴr2）を備える。
【００１２】
この発明によれば、第１容量は所定の時定数で保持する電圧が変化する。この時定数は、第１容量の容量成分とこれに並列な抵抗成分とによって定まる。これによって、所定の期間の直前に第１容量の第１電極の電位を基準電位に設定することによって、駆動トランジスタのゲート電位を所定の期間にわたって基準電位から所定の時定数で変化させることができる。時定数は、所定の期間において第１容量が保持する電圧が１００％から２０％以下に変化するように定めてもよい。こうすることにより容量成分を従来よりも小さい値に設計できる。すなわち第１容量の占有面積を小さくすることができる。
【００１３】
上述した電子回路において、前記第１スイッチング素子は、その制御端子の論理レベルが第１レベルでオン状態となって前記経路を導通し、制御端子の論理レベルが第２レベルでオフ状態となって前記経路を遮断し、前記第２手段は、前記制御端子の電位を保持する第２容量と、データ信号が供給されるデータ線と前記制御端子との間に設けられた第３スイッチング素子とを備え、前記第３スイッチング素子は、前記単位期間の開始から一定時間だけオン状態となり、前記データ信号は、前記電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において、前記第１レベルまたは前記第２レベルの一方となることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、第２容量素子によって２値のデータ信号が保持されるので、単位期間の開始からごく短い所定時間に第３スイッチング素子をオン状態することがデータ信号を取り込むことができる。換言すれば、データ信号をサンプルホールドして、電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて、複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子の導通または遮断を制御する手段として第２手段を機能させることができる。
【００１５】
次に、本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の発光制御線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の電子回路とを備え、初期化期間と複数の単位期間からなる駆動期間とに分けて、前記複数の電子回路の各々を駆動するものであって、前記複数の走査線に前記初期化期間において有効となる走査信号を順次供給する走査線駆動手段と、前記複数の発光制御線に前記複数の単位期間の各々において、その開始から所定時間だけ有効となる発光制御信号を順次供給する発光制御手段と、前記複数のデータ線の各々に２値のデータ信号を各々供給するデータ線駆動手段と、を備え、前記複数の電子回路の各々は、ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、前記走査信号に基づいて前記初期化期間に前記駆動トランジスタのゲート電位を基準電位に設定し、前記駆動期間において前記駆動トランジスタのゲート電位を前記基準電位から変化させる第１手段と、前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子と、前記駆動信号を前記電気光学素子に供給する経路の導通または遮断を切り替える第１スイッチング素子と、前記発光制御信号に基づいて前記データ信号をサンプルホールドして、前記電気光学素子が前記駆動期間で表示すべき階調に応じて、前記複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を制御する第２手段とを具備する。
【００１６】
この発明によれば、単位期間ごとに電気光学素子を発光させるか否かを制御できるので、駆動方式をインパルス型の駆動に近づけることができ、ホールド型の駆動と比較して、動画ぼけを抑制することが可能となる。また、仮に、各単位期間における駆動信号の大きさが一定であるとすれば、駆動期間に刻むことができる階調数は、そこに含まれる単位期間の数で制限される。これに対して、本発明によれば、駆動トランジスタのゲート電位を駆動期間にわたって変化させるので、駆動信号の大きさはこれに伴って変化する。そして、どの単位期間で駆動信号を電気光学素子に供給するかを制御するので、多階調を刻むことが可能となる。
【００１７】
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る。この電子機器の典型例は、電気光学装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、本発明に係る電気光学装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するための露光装置（露光ヘッド）、液晶装置の背面側に配置されてこれを照明する装置（バックライト）、あるいは、スキャナなどの画像読取装置に搭載されて原稿を照明する装置など各種の照明装置など、様々な用途に本発明の電気光学装置を適用することができる。
また、本発明に係る電気光学素子は、電気エネルギーによって光学特性が変化する素子の意味であって、例えば、有機発光ダイオードや無機発光ダイオードなどの発光ダイオード、あるいは、印加電圧によって透過率が変化する液晶素子、電界放出素子、表面導電型電子放出素子、弾道電子放出素子など様々な発光素子が該当する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜Ａ：実施形態＞
図１は、画像を表示する手段として各種の電子機器に使用される電気光学装置の具体的な形態を示すブロック図である。同図に示すように、電気光学装置Ｄは、画像を表示する表示パネル１０と、電気光学装置Ｄの各部を制御する制御回路４０と、電源電位ＶELおよび接地電圧Ｇndを生成して表示パネル１０に供給する電源回路５０とを具備する。
【００１９】
表示パネル１０は、複数の単位回路（画素回路）Ｕが配列された素子アレイ部１１と、制御回路４０による制御のもとに各単位回路Ｕを制御する走査線駆動回路２２、発光制御回路２３およびデータ線駆動回路２５とを具備する。各単位回路Ｕは、電気エネルギの供給によって発光する発光素子Ｅを含む。各発光素子Ｅは、複数の発光色（赤色・緑色・青色）の何れかに発光する。赤色・緑色・青色に発光する３個の発光素子Ｅによって、画像の最小の単位である画素が構成される。本実施形態の発光素子Ｅは、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料からなる発光層が陽極と陰極との間に介在するＯＬＥＤ素子である。発光素子Ｅの光量は、駆動電流ＩELの大きさに応じて定まる。
【００２０】
素子アレイ部１１には、Ｘ方向に延在するｍ本の走査線１２と、各走査線１２に対をなしてＸ方向に延在するｍ本の発光制御線１３と、Ｘ方向に直交するＹ方向に延在するｎ本のデータ線１５とが形成される（ｍおよびｎの各々は２以上の自然数）。各単位回路Ｕ（電子回路）は、走査線１２および発光制御線１３の対とデータ線１５との各交差に対応した位置に配置される。したがって、これらの単位回路Ｕは、縦ｍ行×横ｎ列のマトリクス状に配列する。また、素子アレイ部１１には、電源回路５０から各単位回路Ｕに至る給電線１７および電位線１８が形成される。電源回路５０から出力された電源電位ＶELは給電線１７を経由して各単位回路Ｕに供給され、電源回路５０から出力された基準電位Ｖrefは電位線１８を経由して各単位回路Ｕに供給される。
【００２１】
制御回路４０は、クロック信号や同期信号など各種の制御信号の供給によって電気光学装置Ｄの各部の動作のタイミングを規定する。本実施形態の制御回路４０は、入力階調データＧ1を所定の規則に従って変換し出力画像データＧ2を生成する変換回路４２を含む。入力階調データＧ1は、各発光素子Ｅの階調（輝度）を指定するデータであり、電気光学装置Ｄが搭載される電子機器のＣＰＵなど各種の上位装置から変換回路４２に供給される。
【００２２】
図２に単位回路Ｕの動作の概略を示す。単位回路Ｕが動作する１フィールド期間１Ｆは、初期化期間Ｔiniと駆動期間Ｔd（所定の期間）とに区分される。初期化期間Ｔiniは、駆動電流ＩELの初期値を設定する期間である。本実施形態では、初期化期間Ｔiniに設定された駆動電流ＩELの大きさを駆動期間Ｔdで変化させている。駆動期間Ｔdは複数のサブフィールド期間ＦＳ（単位期間）に分割される。この例では、駆動期間Ｔdが１６個のサブフィールド期間ＦＳから構成される。そして、サブフィールド期間ＦＳごとに駆動電流ＩELを発光素子Ｅに供給するか否かを制御する。発光素子Ｅの階調は、各サブファールド期間ＦＳにおける発光素子Ｅの光量の平均で定まる。出力画像データＧ2は各サブフィールド期間ＦＳにおいて、駆動電流ＩELを発光素子Ｅに供給するか否かを指定する。上述した変換回路４２は入力階調データＧ1の値と出力画像データＧ2の値とを対応付けて記憶したテーブルを備え、このテーブルを参照して、出力画像データＧ2を生成する。
【００２３】
説明を図１に戻す。走査線駆動回路２２は、ｍ本の走査線１２の各々を選択するための走査信号Ｇwrt[1]〜Ｇwrt[m]を生成して各走査線１２に出力する。駆動期間において走査信号Ｇwrt[1]〜Ｇwrt[m]の各々は順番にハイレベルに遷移する。すなわち、第ｉ行目（ｉは１≦ｉ≦ｍを満たす整数）の走査線１２に出力される走査信号Ｙiは、フレーム期間のうち第ｉ番目の水平走査期間にてハイレベルとなり（すなわち第ｉ行目の走査線１２が選択され）、それ以外の期間にてローレベルを維持する。
【００２４】
また、走査線駆動回路２２は、各サブフィールド期間ＦＳの開始から所定時間だけハイレベルとなる発光制御信号ＧEL[1]〜ＧEL[m]を生成して各発光制御線１３に出力する。
データ線駆動回路２５は、各データ線１５にデータ信号Ｘ1〜Ｘnを出力する。データ信号Ｘ1〜Ｘnは、出力画像データＧ2に基づいて生成され、各サブフィールド期間ＦＳにおいて駆動電流ＩELを発光素子Ｅに供給するか否かを指定する信号である。データ信号Ｘ（Ｘ1〜Ｘn）は、２値の論理レベルとなる。論理レベル「０」では接地電位Ｇndとなり、第１トランジスタＴr1をオフ状態に設定する。一方、論理レベル「１」では電源電位ＶEL以上の電位となり第１トランジスタＴr1をオン状態とする。なお、上述した初期化期間Ｔiniの開始から所定時間だけデータ信号Ｘ（Ｘ1〜Ｘn）は「０」に設定され、これに同期して発光制御信号ＧEL[1]〜ＧEL[m]はハイレベルとなる。これによって、初期化期間Ｔiniにおいて第１トランジスタＴr1がオフ状態となる。
【００２５】
次に、図３を参照して、各単位回路Ｕの構成を説明する。なお、同図においては第ｉ行に属する第ｊ列目のひとつの単位回路Ｕのみが図示されているが、素子アレイ部１１の総ての単位回路Ｕは同様の構成である。図３に示すように、単位回路Ｕは、給電線１７から接地線（接地電圧Ｇnd）に至る経路上に配置された発光素子Ｅを含む。本実施形態の発光素子Ｅは、駆動電流ＩELの電流値に応じた輝度（光度）で発光する。発光素子Ｅの陰極は接地（接地電位Ｇnd）される。
【００２６】
電流ＩELの経路上（給電線１７と発光素子Ｅとの間）にはｐチャネル型のトランジスタ（以下「駆動トランジスタ」という）Ｔdrが配置される。駆動トランジスタＴdrは、電流ＩELの電流値をゲート電位に応じて制御するＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor FＩELd Effect Transistor）であり、ソースが給電線１７に接続される。駆動トランジスタＴdrのドレインと発光素子Ｅの陽極との間には両者間の電気的な接続（導通／非導通）を制御するｎチャネル型の第１トランジスタＴr1が介在する。そして、ゲート電位制御部Ｕａは、駆動期間Ｔdにわたって駆動トランジスタＴdrのゲート電位を変化させる手段として機能する。さらに、発光期間制御部Ｕｂは、サブフィールド期間ＦＳごとに第１トランジスタＴr1をオン状態にするかオフ状態にするかを制御する手段として機能する。
【００２７】
図４に単位回路Ｕの詳細な構成を示す。ゲート電位制御部Ｕａは、第１容量素子Ｃ１とｎチャネル型の第２トランジスタＴr2とを備える。第１容量素子Ｃ１の第１電極Ｃ１ａは駆動トランジスタＴdrのゲートと接続され、その第２電極Ｃ１ｂは駆動トランジスタＴdrのソースと接続される。駆動トランジスタＴdrのソースには電源電位ＶELが供給されるので、第２電極Ｃ１ｂの電位は固定される。第２トランジスタＴr2は第１容量素子Ｃ１の第１電極Ｃ１ａと電位線１８との間に設けられ、そのゲートは走査線１２と電気的に接続される。第２トランジスタＴr2は電位線１８を介して供給される基準電位Ｖrefを駆動トランジスタＴdrの初期電位として設定するスイッチング素子として機能する。
【００２８】
第２トランジスタＴr2がオフ状態になると、第１容量素子Ｃ１は理想的には基準電位Ｖrefを保持するが、この例の第１容量素子Ｃ１にはリーク電流が存在する。第１容量素子Ｃ１の等価回路を図５に示す。この図に示すように第１容量素子Ｃ１は、等価的には抵抗Ｒｘと容量Ｃｘとを並列に接続した素子であり、その時定数はＲｘ・Ｃｘである。第２トランジスタＴr2がオン状態になると基準電位Ｖrefが第１電極Ｃ１ａに印加される一方、第２電極Ｃ１ｂには電源電位ＶELが印加される。したがって、第１容量素子Ｃ１の保持する電圧ΔＶは、ΔＶ＝ＶEL−Ｖrefとなる。この電圧ΔＶは、上述した時定数にしたがって減少する。このため、駆動トランジスタＴdrのゲート電位は次第に上昇する。したがって、ゲート電位制御部Ｕａは、駆動期間Ｔdにおいて駆動トランジスタＴdrのゲート電位を基準電位Ｖrefから単調増加させる手段として機能する。また、ゲート電位制御部Ｕａを、駆動期間Ｔdにおいて駆動トランジスタＴdrのゲート電位を基準電位Ｖrefから単調減少させるように構成してもよい。
【００２９】
説明を図４に戻す。発光期間制御部Ｕｂは、第２容量素子Ｃ２とｎチャネル型の第３トランジスタＴr3とを備える。第２容量素子Ｃ２の第１電極Ｃ２ａは第１トランジスタＴr1のゲートと接続され、その第２電極Ｃ２ｂは接地される。第３トランジスタＴr3は第２容量素子Ｃ２の第１電極Ｃ２ａとデータ線１５との間に設けられ、そのゲートは発光制御線１３と電気的に接続される。発光制御線１３を介して供給される発光制御信号ＧEL[i]は、各サブフィールド期間ＦＳの開始から所定時間だけハイレベルとなる。この所定時間にデータ信号Ｘｊが第２容量素子Ｃ２に取り込まれ保持される。
【００３０】
図６は、電気光学装置Ｄの動作を説明するためのタイミングチャートである。この図に示すように走査信号Ｇwrt[1]〜Ｇwrt[m]は、１水平走査期間１Ｈごどに順次ハイレベルとなる。これにより、各単位回路Ｕに基準電位Ｖrefが順次取り込まれる。
図７に示すように、ｉ行ｊ列の単位回路Ｕでは、走査信号Ｇwrt[i]がハイレベルとなる初期化期間Ｔiniにおいて、第２トランジスタＴr2がオン状態となり、基準電位Ｖrefが第１容量素子Ｃ１に印加される。これにより、第１容量素子Ｃ１には電圧ＶEL−Ｖrefが保持される。一方、初期化期間Ｔiniから所定時間が経過するまで発光制御信号ＧEL[i]がハイレベルとなる。このとき、データ信号Ｘｊは「０」となる。したがって、初期化期間Ｔiniにおいて、第２容量素子Ｃ２は接地電位Ｇndを保持し、第１トランジスタＴr1はオフ状態となる。なお、初期化期間Ｔiniが駆動期間Ｔdと比較して極めて短く、この期間において発光素子Ｅが発光しても表示すべき階調に与える影響が許容できるほど小さい場合には、初期化期間Ｔiniにおいて発光制御信号ＧEL[i]をローレベルとしてもよい。
【００３１】
ここで、第１電極Ｃ１ａの電位を基準として第１容量素子Ｃ１に保持される電圧をΔＶとしたとき、保持電圧ΔＶは図６に示すように駆動期間Ｔdにおいて次第に減少する。発光制御信号ＧEL[i]は、駆動期間Ｔdを構成する各サブフィールド期間ＦＳの開始から所定時間だけハイレベルとなる。このとき、ｊ番目のデータ線１５には、ｉ行ｊ列目の単位回路Ｕの階調を指定するデータ信号Ｘｊが発光性制御信号ＧEL[i]と同期して供給される。この例では、「０，０，１，０，０，１，１，０，０，０，０，１，０，０，０，０」となり、第１トランジスタＴr1のゲート電位は、第３番目、第６番目、第７番目、および第１２番目のサブフィールド期間ＦＳにおいてハイレベルとなる。例えば、第３番目のサブフィールド期間ＦＳの開始から発光制御信号ＧEL[i]がハイレベルとなる期間では、ｉ行ｊ列の単位回路Ｕは、図８に示すように動作する。そして、第３番目のサブフィールド期間ＦＳにおいて発光性制御信号ＧEL[i]がハイレベルからローレベルに遷移すると、第３トランジスタＴr3はオフ状態となる。このとき、第２容量素子Ｃ２にはハイレベルの電位が保持されているので、第３番目のサブフィールド期間ＦＳにおいて第１トランジスタＴr1はオン状態を維持する。
【００３２】
このように、第３番目、第６番目、第７番目、および第１２番目のサブフィールド期間ＦＳにおいて第１トランジスタＴr1はオン状態となる。このため、駆動電流ＩELは図６に示すようになる。第１容量素子Ｃ１の保持電圧ΔＶは駆動期間Ｔdにおいて変化するから、第３番目、第６番目、第７番目、および第１２番目のサブフィールド期間ＦＳにおいて発光素子Ｅに流れる駆動電流ＩELも変化する。
【００３３】
仮に、各サブフィールド期間ＦＳにおける駆動電流ＩELの大きさを一定にすると、１６個のサブフィールド期間ＦＳでは階調０から階調１６までしか刻むことができない。これに対して、本実施形態では、駆動期間Ｔdにおいて駆動電流ＩELの大きささを変化させるようにゲート電位制御部Ｕａを用いて駆動トランジスタＴdrのゲート電位を制御したので、各サブフィールド期間ＦＳで発光素子Ｅの発光輝度が相違する。このため、発光素子Ｅを発光させるサブフィールド期間ＦＳの組み合わせによって多階調を刻むことができる。さらに、本実施形態においては、サブフィールド期間ＦＳごとに駆動電流ＩELを発光素子Ｅに供給するか否かを制御したので、駆動方式をインパルス型に近づけることができ、動画ぼけを減少させることができる。この結果、動画ばけを改善しつつ、多階調化を実現でき、表示品質を大幅に向上させることができる。
【００３４】
なお、上述した実施形態においては発光素子Ｅとして有機発光ダイオード素子を例示したが、これ以外の発光素子を利用した電気光学装置にも本発明は適用される。例えば、無機ＥＬ材料からなる発光層を含む発光素子や発光ダイオード素子、電界放出（ＦＥ：FＩELd Emission）素子、表面導電型電子放出（ＳＥ：Surface-conduction Electron-emitter）素子、弾道電子放出（ＢＳ：Ballistic electron Surface emitting）素子など様々な発光素子を本発明の電気光学装置に採用することができる。
【００３５】
＜Ｂ：応用例＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図９ないし図１１には、以上の何れかの形態に係る電気光学装置Ｄを表示装置として採用した電子機器の形態が図示されている。
図９は、電気光学装置Ｄを採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。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する電気光学装置Ｄと、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。電気光学装置Ｄは有機発光ダイオード素子を発光素子Ｅとして使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
【００３６】
図１０は、電気光学装置Ｄを適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する電気光学装置Ｄとを備える。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Ｄに表示される画面がスクロールされる。
【００３７】
図１１は、電気光学装置Ｄを適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。携帯情報端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する電気光学装置Ｄとを備える。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様々な情報が電気光学装置Ｄに表示される。
【００３８】
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図９から図１１に示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。また、本発明に係る電気光学装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光書込型のプリンタや電子複写機といった画像形成装置においては、用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する光ヘッド（書込ヘッド）が使用されるが、この種の光ヘッドとしても本発明の電気光学装置は利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】単位回路の動作の概略を示すタイミングチャートである。
【図３】単位回路の構成を示すブロック図である。
【図４】単位回路の詳細構成を示す回路図である。
【図５】第１容量素子の等価回路を示す回路図である。
【図６】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７】初期化期間おける単位回路の動作を示す説明図である。
【図８】単位期間おける単位回路の動作を示す説明図である。
【図９】本発明に係る電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。
【図１２】従来のＯＬＥＤ素子を用いた画素回路の一例を示す回路図である。
【図１３】インパルス型の駆動とホールド型の駆動とを比較するグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
Ｄ……電気光学装置、１０……表示パネル、１１……素子アレイ部、Ｕ……単位回路、Ｅ……発光素子、１２……走査線、１３……発光制御線、１５……データ線、１７……給電線、１８……電位線、２２……走査線駆動回路、２５……データ線駆動回路、４０……制御回路、Ｔdr……駆動トランジスタ、Ｔr1……第１トランジスタ、Ｔr2……第２トランジスタ、Ｔr3……第３トランジスタ、Ｃ１……第１容量素子、Ｃ２……第２容量素子、Ｕａ……データ電位制御部、Ｕｂ……発光期間制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)材料からなる発光素子など各種の電気光学素子の挙動を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状に配列された各発光素子の輝度を制御することによって画像を表示する電気光学装置が従来から提案されている。この種の電気光学装置のうちひとつのフレーム期間の略全長にわたって各発光素子の発光が維持されるタイプの電気光学装置はホールド型と呼ばれる。
【０００３】
非特許文献１に開示されるように、ホールド型の表示装置においては、画像に含まれる被写体の移動とこれに追従しようとする観察者の視点の移動とのズレに起因して、観察者によって知覚される被写体の輪郭が不明瞭となる現象（以下「動画ボケ」という）が発生する。この動画ボケを解決するための方策としては、各発光素子の階調をフレーム期間の全長にわたって維持するのではなく、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代表されるインパルス型の表示装置のように各発光素子を間欠的に発光させるという方法がある。有機発光ダイオード素子（以下、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode））素子と称する。）を用いた表示装置でも動画ボケを低減するためには、インパルス型の駆動を行う必要がある。
【０００４】
図１２にＯＬＥＤ素子を用いた画素回路の一例を示す。この画素回路では、選択期間にトランジスタＱ１がオン状態となり表示すべき階調に応じたデータ電位が容量Ｃに取り込まれ保持される。そして、データ電位に応じた駆動電流がトランジスタＱ２から出力される。トランジスタＱ３は、ＯＬＥＤ素子ＥＬとトランジスタＱ２との間に設けたれており、ＯＬＥＤ素子ＥＬの発光期間を制御する。
【非特許文献１】信学技法，EID2001-84（2002-01）p13-p18「ディスプレイの時間応答と動画の高画質化」，栗田泰市郎／電子情報通信学会（特に図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インパルス型の駆動を行うと、ホールド型の駆動に比較して発光期間が減少するため、輝度が低下してしまう。この輝度を補うためには、図１３に示すように発光期間に対する輝度を大きくする必要がある。
しかしながら、瞬間的に高い輝度でＯＬＥＤ素子ＥＬを発光させるためには、大きな駆動電流が必要となり、耐圧などの問題で回路負担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、簡易な構成で動画ボケを抑制することなどを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明に係る電子回路の駆動方法は、ゲート電位に応じた駆動信号（例えば、図３のＩEL）を生成する駆動トランジスタ（例えば、図３のＴdr）と、前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子（例えば、図３のＥ）とを備えた電子回路を駆動する方法であって、所定の期間（例えば、図２のＴd）に亘って前記ゲート電位を変化させ、前記電気光学素子が前記所定の期間で表示すべき階調に応じて、前記所定の期間を区分した複数の単位期間（例えば、図２のＦＳ）の各々において、前記駆動信号を前記電気光学素子に供給するか否かを制御する。
【０００７】
この発明によれば、単位期間ごとに電気光学素子を発光させるか否かを制御できるので、駆動方式をインパルス型の駆動に近づけることができ、ホールド型の駆動と比較して、動画ぼけを抑制することが可能となる。また、仮に、各単位期間における駆動信号の大きさが一定であるとすれば、駆動期間に刻むことができる階調数は、そこに含まれる単位期間の数で制限される。これに対して、本発明によれば、駆動トランジスタのゲート電位を所定の期間にわたって変化させるので、駆動信号の大きさはこれに伴って変化する。そして、どの単位期間で駆動信号を電気光学素子に供給するかを制御するので、多階調を刻むことが可能となる。さらに、駆動信号を２以上の単位期間に電気光学素子に供給することも可能であるから、１つの単位期間に駆動信号を供給する場合と比較して耐圧など点で回路負担を軽減することが可能となる。
【０００８】
より具体的には、前記所定の期間の直前に前記ゲート電位を基準電位に設定し、前記所定の期間において前記ゲート電位を前記基準電位から単調減少または単調増加させることが好ましい。この駆動方法によれば、所定の期間の開始におけるゲート電位を所定の期間の直前に設定し、これを所定の期間に単調減少または単調増加させるので、駆動信号の大きさを所定の期間にわたって単調減少または単調増加させることが可能となる。
【０００９】
次に、本発明に係る電子回路は、ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、所定の期間に亘って前記ゲート電位を変化させる第１手段（例えば、図３に示すＵａ）と、前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子と、前記駆動信号を前記電気光学素子に供給する経路の導通または遮断を切り替える第１スイッチング素子と、前記電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて、前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を制御する第２手段（例えば、図３に示すＵｂ）とを備える。
【００１０】
この発明によれば、第１スイッチング素子と第２手段とを用いて、単位期間ごとに電気光学素子を発光させるか否かを制御できるので、駆動方式をインパルス型の駆動に近づけることができ、ホールド型の駆動と比較して、動画ぼけを抑制することが可能となる。また、仮に、各単位期間における駆動信号の大きさが一定であるとすれば、駆動期間に刻むことができる階調数は、そこに含まれる単位期間の数で制限される。これに対して、本発明によれば、第１手段を有するので、駆動トランジスタのゲート電位を所定の期間にわたって変化させるので、駆動信号の大きさはこれに伴って変化する。そして、所定の期間を構成するどの単位期間で駆動信号を電気光学素子に供給するかを制御するので、多階調を刻むことが可能となる。
【００１１】
第１手段の具体的な態様としては、第１電極と第２電極とを有し、所定の時定数で保持する電圧が変化し、前記第２電極の電位が固定され、前記第１電極と前記駆動トランジスタのゲートが電気的に接続される第１容量（例えば、図４に示すＣ１）と、基準電位が供給される電位線と前記容量の前記第１電極との間に設けられ、前記所定の期間の直前にオン状態となり、前記所定の期間にオフ状態となる第２スイッチング素子と（例えば、図４に示すＴr2）を備える。
【００１２】
この発明によれば、第１容量は所定の時定数で保持する電圧が変化する。この時定数は、第１容量の容量成分とこれに並列な抵抗成分とによって定まる。これによって、所定の期間の直前に第１容量の第１電極の電位を基準電位に設定することによって、駆動トランジスタのゲート電位を所定の期間にわたって基準電位から所定の時定数で変化させることができる。時定数は、所定の期間において第１容量が保持する電圧が１００％から２０％以下に変化するように定めてもよい。こうすることにより容量成分を従来よりも小さい値に設計できる。すなわち第１容量の占有面積を小さくすることができる。
【００１３】
上述した電子回路において、前記第１スイッチング素子は、その制御端子の論理レベルが第１レベルでオン状態となって前記経路を導通し、制御端子の論理レベルが第２レベルでオフ状態となって前記経路を遮断し、前記第２手段は、前記制御端子の電位を保持する第２容量と、データ信号が供給されるデータ線と前記制御端子との間に設けられた第３スイッチング素子とを備え、前記第３スイッチング素子は、前記単位期間の開始から一定時間だけオン状態となり、前記データ信号は、前記電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において、前記第１レベルまたは前記第２レベルの一方となることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、第２容量素子によって２値のデータ信号が保持されるので、単位期間の開始からごく短い所定時間に第３スイッチング素子をオン状態することがデータ信号を取り込むことができる。換言すれば、データ信号をサンプルホールドして、電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて、複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子の導通または遮断を制御する手段として第２手段を機能させることができる。
【００１５】
次に、本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の発光制御線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の電子回路とを備え、初期化期間と複数の単位期間からなる駆動期間とに分けて、前記複数の電子回路の各々を駆動するものであって、前記複数の走査線に前記初期化期間において有効となる走査信号を順次供給する走査線駆動手段と、前記複数の発光制御線に前記複数の単位期間の各々において、その開始から所定時間だけ有効となる発光制御信号を順次供給する発光制御手段と、前記複数のデータ線の各々に２値のデータ信号を各々供給するデータ線駆動手段と、を備え、前記複数の電子回路の各々は、ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、前記走査信号に基づいて前記初期化期間に前記駆動トランジスタのゲート電位を基準電位に設定し、前記駆動期間において前記駆動トランジスタのゲート電位を前記基準電位から変化させる第１手段と、前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子と、前記駆動信号を前記電気光学素子に供給する経路の導通または遮断を切り替える第１スイッチング素子と、前記発光制御信号に基づいて前記データ信号をサンプルホールドして、前記電気光学素子が前記駆動期間で表示すべき階調に応じて、前記複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を制御する第２手段とを具備する。
【００１６】
この発明によれば、単位期間ごとに電気光学素子を発光させるか否かを制御できるので、駆動方式をインパルス型の駆動に近づけることができ、ホールド型の駆動と比較して、動画ぼけを抑制することが可能となる。また、仮に、各単位期間における駆動信号の大きさが一定であるとすれば、駆動期間に刻むことができる階調数は、そこに含まれる単位期間の数で制限される。これに対して、本発明によれば、駆動トランジスタのゲート電位を駆動期間にわたって変化させるので、駆動信号の大きさはこれに伴って変化する。そして、どの単位期間で駆動信号を電気光学素子に供給するかを制御するので、多階調を刻むことが可能となる。
【００１７】
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る。この電子機器の典型例は、電気光学装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機などがある。もっとも、本発明に係る電気光学装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成するための露光装置（露光ヘッド）、液晶装置の背面側に配置されてこれを照明する装置（バックライト）、あるいは、スキャナなどの画像読取装置に搭載されて原稿を照明する装置など各種の照明装置など、様々な用途に本発明の電気光学装置を適用することができる。
また、本発明に係る電気光学素子は、電気エネルギーによって光学特性が変化する素子の意味であって、例えば、有機発光ダイオードや無機発光ダイオードなどの発光ダイオード、あるいは、印加電圧によって透過率が変化する液晶素子、電界放出素子、表面導電型電子放出素子、弾道電子放出素子など様々な発光素子が該当する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜Ａ：実施形態＞
図１は、画像を表示する手段として各種の電子機器に使用される電気光学装置の具体的な形態を示すブロック図である。同図に示すように、電気光学装置Ｄは、画像を表示する表示パネル１０と、電気光学装置Ｄの各部を制御する制御回路４０と、電源電位ＶELおよび接地電圧Ｇndを生成して表示パネル１０に供給する電源回路５０とを具備する。
【００１９】
表示パネル１０は、複数の単位回路（画素回路）Ｕが配列された素子アレイ部１１と、制御回路４０による制御のもとに各単位回路Ｕを制御する走査線駆動回路２２、発光制御回路２３およびデータ線駆動回路２５とを具備する。各単位回路Ｕは、電気エネルギの供給によって発光する発光素子Ｅを含む。各発光素子Ｅは、複数の発光色（赤色・緑色・青色）の何れかに発光する。赤色・緑色・青色に発光する３個の発光素子Ｅによって、画像の最小の単位である画素が構成される。本実施形態の発光素子Ｅは、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料からなる発光層が陽極と陰極との間に介在するＯＬＥＤ素子である。発光素子Ｅの光量は、駆動電流ＩELの大きさに応じて定まる。
【００２０】
素子アレイ部１１には、Ｘ方向に延在するｍ本の走査線１２と、各走査線１２に対をなしてＸ方向に延在するｍ本の発光制御線１３と、Ｘ方向に直交するＹ方向に延在するｎ本のデータ線１５とが形成される（ｍおよびｎの各々は２以上の自然数）。各単位回路Ｕ（電子回路）は、走査線１２および発光制御線１３の対とデータ線１５との各交差に対応した位置に配置される。したがって、これらの単位回路Ｕは、縦ｍ行×横ｎ列のマトリクス状に配列する。また、素子アレイ部１１には、電源回路５０から各単位回路Ｕに至る給電線１７および電位線１８が形成される。電源回路５０から出力された電源電位ＶELは給電線１７を経由して各単位回路Ｕに供給され、電源回路５０から出力された基準電位Ｖrefは電位線１８を経由して各単位回路Ｕに供給される。
【００２１】
制御回路４０は、クロック信号や同期信号など各種の制御信号の供給によって電気光学装置Ｄの各部の動作のタイミングを規定する。本実施形態の制御回路４０は、入力階調データＧ1を所定の規則に従って変換し出力画像データＧ2を生成する変換回路４２を含む。入力階調データＧ1は、各発光素子Ｅの階調（輝度）を指定するデータであり、電気光学装置Ｄが搭載される電子機器のＣＰＵなど各種の上位装置から変換回路４２に供給される。
【００２２】
図２に単位回路Ｕの動作の概略を示す。単位回路Ｕが動作する１フィールド期間１Ｆは、初期化期間Ｔiniと駆動期間Ｔd（所定の期間）とに区分される。初期化期間Ｔiniは、駆動電流ＩELの初期値を設定する期間である。本実施形態では、初期化期間Ｔiniに設定された駆動電流ＩELの大きさを駆動期間Ｔdで変化させている。駆動期間Ｔdは複数のサブフィールド期間ＦＳ（単位期間）に分割される。この例では、駆動期間Ｔdが１６個のサブフィールド期間ＦＳから構成される。そして、サブフィールド期間ＦＳごとに駆動電流ＩELを発光素子Ｅに供給するか否かを制御する。発光素子Ｅの階調は、各サブファールド期間ＦＳにおける発光素子Ｅの光量の平均で定まる。出力画像データＧ2は各サブフィールド期間ＦＳにおいて、駆動電流ＩELを発光素子Ｅに供給するか否かを指定する。上述した変換回路４２は入力階調データＧ1の値と出力画像データＧ2の値とを対応付けて記憶したテーブルを備え、このテーブルを参照して、出力画像データＧ2を生成する。
【００２３】
説明を図１に戻す。走査線駆動回路２２は、ｍ本の走査線１２の各々を選択するための走査信号Ｇwrt[1]〜Ｇwrt[m]を生成して各走査線１２に出力する。駆動期間において走査信号Ｇwrt[1]〜Ｇwrt[m]の各々は順番にハイレベルに遷移する。すなわち、第ｉ行目（ｉは１≦ｉ≦ｍを満たす整数）の走査線１２に出力される走査信号Ｙiは、フレーム期間のうち第ｉ番目の水平走査期間にてハイレベルとなり（すなわち第ｉ行目の走査線１２が選択され）、それ以外の期間にてローレベルを維持する。
【００２４】
また、走査線駆動回路２２は、各サブフィールド期間ＦＳの開始から所定時間だけハイレベルとなる発光制御信号ＧEL[1]〜ＧEL[m]を生成して各発光制御線１３に出力する。
データ線駆動回路２５は、各データ線１５にデータ信号Ｘ1〜Ｘnを出力する。データ信号Ｘ1〜Ｘnは、出力画像データＧ2に基づいて生成され、各サブフィールド期間ＦＳにおいて駆動電流ＩELを発光素子Ｅに供給するか否かを指定する信号である。データ信号Ｘ（Ｘ1〜Ｘn）は、２値の論理レベルとなる。論理レベル「０」では接地電位Ｇndとなり、第１トランジスタＴr1をオフ状態に設定する。一方、論理レベル「１」では電源電位ＶEL以上の電位となり第１トランジスタＴr1をオン状態とする。なお、上述した初期化期間Ｔiniの開始から所定時間だけデータ信号Ｘ（Ｘ1〜Ｘn）は「０」に設定され、これに同期して発光制御信号ＧEL[1]〜ＧEL[m]はハイレベルとなる。これによって、初期化期間Ｔiniにおいて第１トランジスタＴr1がオフ状態となる。
【００２５】
次に、図３を参照して、各単位回路Ｕの構成を説明する。なお、同図においては第ｉ行に属する第ｊ列目のひとつの単位回路Ｕのみが図示されているが、素子アレイ部１１の総ての単位回路Ｕは同様の構成である。図３に示すように、単位回路Ｕは、給電線１７から接地線（接地電圧Ｇnd）に至る経路上に配置された発光素子Ｅを含む。本実施形態の発光素子Ｅは、駆動電流ＩELの電流値に応じた輝度（光度）で発光する。発光素子Ｅの陰極は接地（接地電位Ｇnd）される。
【００２６】
電流ＩELの経路上（給電線１７と発光素子Ｅとの間）にはｐチャネル型のトランジスタ（以下「駆動トランジスタ」という）Ｔdrが配置される。駆動トランジスタＴdrは、電流ＩELの電流値をゲート電位に応じて制御するＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor FＩELd Effect Transistor）であり、ソースが給電線１７に接続される。駆動トランジスタＴdrのドレインと発光素子Ｅの陽極との間には両者間の電気的な接続（導通／非導通）を制御するｎチャネル型の第１トランジスタＴr1が介在する。そして、ゲート電位制御部Ｕａは、駆動期間Ｔdにわたって駆動トランジスタＴdrのゲート電位を変化させる手段として機能する。さらに、発光期間制御部Ｕｂは、サブフィールド期間ＦＳごとに第１トランジスタＴr1をオン状態にするかオフ状態にするかを制御する手段として機能する。
【００２７】
図４に単位回路Ｕの詳細な構成を示す。ゲート電位制御部Ｕａは、第１容量素子Ｃ１とｎチャネル型の第２トランジスタＴr2とを備える。第１容量素子Ｃ１の第１電極Ｃ１ａは駆動トランジスタＴdrのゲートと接続され、その第２電極Ｃ１ｂは駆動トランジスタＴdrのソースと接続される。駆動トランジスタＴdrのソースには電源電位ＶELが供給されるので、第２電極Ｃ１ｂの電位は固定される。第２トランジスタＴr2は第１容量素子Ｃ１の第１電極Ｃ１ａと電位線１８との間に設けられ、そのゲートは走査線１２と電気的に接続される。第２トランジスタＴr2は電位線１８を介して供給される基準電位Ｖrefを駆動トランジスタＴdrの初期電位として設定するスイッチング素子として機能する。
【００２８】
第２トランジスタＴr2がオフ状態になると、第１容量素子Ｃ１は理想的には基準電位Ｖrefを保持するが、この例の第１容量素子Ｃ１にはリーク電流が存在する。第１容量素子Ｃ１の等価回路を図５に示す。この図に示すように第１容量素子Ｃ１は、等価的には抵抗Ｒｘと容量Ｃｘとを並列に接続した素子であり、その時定数はＲｘ・Ｃｘである。第２トランジスタＴr2がオン状態になると基準電位Ｖrefが第１電極Ｃ１ａに印加される一方、第２電極Ｃ１ｂには電源電位ＶELが印加される。したがって、第１容量素子Ｃ１の保持する電圧ΔＶは、ΔＶ＝ＶEL−Ｖrefとなる。この電圧ΔＶは、上述した時定数にしたがって減少する。このため、駆動トランジスタＴdrのゲート電位は次第に上昇する。したがって、ゲート電位制御部Ｕａは、駆動期間Ｔdにおいて駆動トランジスタＴdrのゲート電位を基準電位Ｖrefから単調増加させる手段として機能する。また、ゲート電位制御部Ｕａを、駆動期間Ｔdにおいて駆動トランジスタＴdrのゲート電位を基準電位Ｖrefから単調減少させるように構成してもよい。
【００２９】
説明を図４に戻す。発光期間制御部Ｕｂは、第２容量素子Ｃ２とｎチャネル型の第３トランジスタＴr3とを備える。第２容量素子Ｃ２の第１電極Ｃ２ａは第１トランジスタＴr1のゲートと接続され、その第２電極Ｃ２ｂは接地される。第３トランジスタＴr3は第２容量素子Ｃ２の第１電極Ｃ２ａとデータ線１５との間に設けられ、そのゲートは発光制御線１３と電気的に接続される。発光制御線１３を介して供給される発光制御信号ＧEL[i]は、各サブフィールド期間ＦＳの開始から所定時間だけハイレベルとなる。この所定時間にデータ信号Ｘｊが第２容量素子Ｃ２に取り込まれ保持される。
【００３０】
図６は、電気光学装置Ｄの動作を説明するためのタイミングチャートである。この図に示すように走査信号Ｇwrt[1]〜Ｇwrt[m]は、１水平走査期間１Ｈごどに順次ハイレベルとなる。これにより、各単位回路Ｕに基準電位Ｖrefが順次取り込まれる。
図７に示すように、ｉ行ｊ列の単位回路Ｕでは、走査信号Ｇwrt[i]がハイレベルとなる初期化期間Ｔiniにおいて、第２トランジスタＴr2がオン状態となり、基準電位Ｖrefが第１容量素子Ｃ１に印加される。これにより、第１容量素子Ｃ１には電圧ＶEL−Ｖrefが保持される。一方、初期化期間Ｔiniから所定時間が経過するまで発光制御信号ＧEL[i]がハイレベルとなる。このとき、データ信号Ｘｊは「０」となる。したがって、初期化期間Ｔiniにおいて、第２容量素子Ｃ２は接地電位Ｇndを保持し、第１トランジスタＴr1はオフ状態となる。なお、初期化期間Ｔiniが駆動期間Ｔdと比較して極めて短く、この期間において発光素子Ｅが発光しても表示すべき階調に与える影響が許容できるほど小さい場合には、初期化期間Ｔiniにおいて発光制御信号ＧEL[i]をローレベルとしてもよい。
【００３１】
ここで、第１電極Ｃ１ａの電位を基準として第１容量素子Ｃ１に保持される電圧をΔＶとしたとき、保持電圧ΔＶは図６に示すように駆動期間Ｔdにおいて次第に減少する。発光制御信号ＧEL[i]は、駆動期間Ｔdを構成する各サブフィールド期間ＦＳの開始から所定時間だけハイレベルとなる。このとき、ｊ番目のデータ線１５には、ｉ行ｊ列目の単位回路Ｕの階調を指定するデータ信号Ｘｊが発光性制御信号ＧEL[i]と同期して供給される。この例では、「０，０，１，０，０，１，１，０，０，０，０，１，０，０，０，０」となり、第１トランジスタＴr1のゲート電位は、第３番目、第６番目、第７番目、および第１２番目のサブフィールド期間ＦＳにおいてハイレベルとなる。例えば、第３番目のサブフィールド期間ＦＳの開始から発光制御信号ＧEL[i]がハイレベルとなる期間では、ｉ行ｊ列の単位回路Ｕは、図８に示すように動作する。そして、第３番目のサブフィールド期間ＦＳにおいて発光性制御信号ＧEL[i]がハイレベルからローレベルに遷移すると、第３トランジスタＴr3はオフ状態となる。このとき、第２容量素子Ｃ２にはハイレベルの電位が保持されているので、第３番目のサブフィールド期間ＦＳにおいて第１トランジスタＴr1はオン状態を維持する。
【００３２】
このように、第３番目、第６番目、第７番目、および第１２番目のサブフィールド期間ＦＳにおいて第１トランジスタＴr1はオン状態となる。このため、駆動電流ＩELは図６に示すようになる。第１容量素子Ｃ１の保持電圧ΔＶは駆動期間Ｔdにおいて変化するから、第３番目、第６番目、第７番目、および第１２番目のサブフィールド期間ＦＳにおいて発光素子Ｅに流れる駆動電流ＩELも変化する。
【００３３】
仮に、各サブフィールド期間ＦＳにおける駆動電流ＩELの大きさを一定にすると、１６個のサブフィールド期間ＦＳでは階調０から階調１６までしか刻むことができない。これに対して、本実施形態では、駆動期間Ｔdにおいて駆動電流ＩELの大きささを変化させるようにゲート電位制御部Ｕａを用いて駆動トランジスタＴdrのゲート電位を制御したので、各サブフィールド期間ＦＳで発光素子Ｅの発光輝度が相違する。このため、発光素子Ｅを発光させるサブフィールド期間ＦＳの組み合わせによって多階調を刻むことができる。さらに、本実施形態においては、サブフィールド期間ＦＳごとに駆動電流ＩELを発光素子Ｅに供給するか否かを制御したので、駆動方式をインパルス型に近づけることができ、動画ぼけを減少させることができる。この結果、動画ばけを改善しつつ、多階調化を実現でき、表示品質を大幅に向上させることができる。
【００３４】
なお、上述した実施形態においては発光素子Ｅとして有機発光ダイオード素子を例示したが、これ以外の発光素子を利用した電気光学装置にも本発明は適用される。例えば、無機ＥＬ材料からなる発光層を含む発光素子や発光ダイオード素子、電界放出（ＦＥ：FＩELd Emission）素子、表面導電型電子放出（ＳＥ：Surface-conduction Electron-emitter）素子、弾道電子放出（ＢＳ：Ballistic electron Surface emitting）素子など様々な発光素子を本発明の電気光学装置に採用することができる。
【００３５】
＜Ｂ：応用例＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。図９ないし図１１には、以上の何れかの形態に係る電気光学装置Ｄを表示装置として採用した電子機器の形態が図示されている。
図９は、電気光学装置Ｄを採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。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する電気光学装置Ｄと、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。電気光学装置Ｄは有機発光ダイオード素子を発光素子Ｅとして使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
【００３６】
図１０は、電気光学装置Ｄを適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する電気光学装置Ｄとを備える。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Ｄに表示される画面がスクロールされる。
【００３７】
図１１は、電気光学装置Ｄを適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。携帯情報端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する電気光学装置Ｄとを備える。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様々な情報が電気光学装置Ｄに表示される。
【００３８】
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図９から図１１に示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。また、本発明に係る電気光学装置の用途は画像の表示に限定されない。例えば、光書込型のプリンタや電子複写機といった画像形成装置においては、用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する光ヘッド（書込ヘッド）が使用されるが、この種の光ヘッドとしても本発明の電気光学装置は利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】単位回路の動作の概略を示すタイミングチャートである。
【図３】単位回路の構成を示すブロック図である。
【図４】単位回路の詳細構成を示す回路図である。
【図５】第１容量素子の等価回路を示す回路図である。
【図６】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７】初期化期間おける単位回路の動作を示す説明図である。
【図８】単位期間おける単位回路の動作を示す説明図である。
【図９】本発明に係る電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。
【図１２】従来のＯＬＥＤ素子を用いた画素回路の一例を示す回路図である。
【図１３】インパルス型の駆動とホールド型の駆動とを比較するグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
Ｄ……電気光学装置、１０……表示パネル、１１……素子アレイ部、Ｕ……単位回路、Ｅ……発光素子、１２……走査線、１３……発光制御線、１５……データ線、１７……給電線、１８……電位線、２２……走査線駆動回路、２５……データ線駆動回路、４０……制御回路、Ｔdr……駆動トランジスタ、Ｔr1……第１トランジスタ、Ｔr2……第２トランジスタ、Ｔr3……第３トランジスタ、Ｃ１……第１容量素子、Ｃ２……第２容量素子、Ｕａ……データ電位制御部、Ｕｂ……発光期間制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子とを備えた電子回路の駆動方法であって、
所定の期間に亘って前記ゲート電位を変化させ、
前記電気光学素子が前記所定の期間で表示すべき階調に応じて、前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において、前記駆動信号を前記電気光学素子に供給するか否かを制御する、
電子回路の駆動方法。
【請求項２】
前記所定の期間の直前に前記ゲート電位を基準電位に設定し、
前記所定の期間において前記ゲート電位を前記基準電位から単調減少または単調増加させる、
請求項１に記載の電子回路の駆動方法。
【請求項３】
ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、
所定の期間に亘って前記ゲート電位を変化させる第１手段と、
前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子と、
前記駆動信号を前記電気光学素子に供給する経路の導通または遮断を切り替える第１スイッチング素子と、
前記電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて、前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を制御する第２手段とを、
具備する電子回路。
【請求項４】
前記第１手段は、
第１電極と第２電極とを有し、所定の時定数で保持する電圧が変化し、前記第２電極の電位が固定され、前記第１電極と前記駆動トランジスタのゲートが電気的に接続される第１容量と、
基準電位が供給される電位線と前記第１容量の前記第１電極との間に設けられ、前記所定の期間の直前にオン状態となり、前記所定の期間にオフ状態となる第２スイッチング素子とを、
具備する請求項３に記載の電子回路。
【請求項５】
前記第１スイッチング素子は、その制御端子の論理レベルが第１レベルでオン状態となって前記経路を導通し、制御端子の論理レベルが第２レベルでオフ状態となって前記経路を遮断し、
前記第２手段は、
前記制御端子の電位を保持する第２容量と、
データ信号が供給されるデータ線と前記制御端子との間に設けられた第３スイッチング素子とを備え、
前記第３スイッチング素子は、前記単位期間の開始から一定時間だけオン状態となり、
前記データ信号は、前記電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において、前記第１レベルまたは前記第２レベルの一方となる、
請求項３または４に記載の電子回路。
【請求項６】
複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の発光制御線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の電子回路とを備え、初期化期間と複数の単位期間からなる駆動期間とに分けて、前記複数の電子回路の各々を駆動する電気光学装置であって、
前記複数の走査線に前記初期化期間において有効となる走査信号を順次供給する走査線駆動手段と、
前記複数の発光制御線に前記複数の単位期間の各々において、その開始から所定時間だけ有効となる発光制御信号を順次供給する発光制御手段と、
前記複数のデータ線の各々に２値のデータ信号を各々供給するデータ線駆動手段と、を備え、
前記複数の電子回路の各々は、
ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、
前記走査信号に基づいて前記初期化期間に前記駆動トランジスタのゲート電位を基準電位に設定し、前記駆動期間において前記駆動トランジスタのゲート電位を前記基準電位から変化させる第１手段と、
前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子と、
前記駆動信号を前記電気光学素子に供給する経路の導通または遮断を切り替える第１スイッチング素子と、
前記発光制御信号に基づいて前記データ信号をサンプルホールドして、前記電気光学素子が前記駆動期間で表示すべき階調に応じて、前記複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を制御する第２手段とを、
具備する電気光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
【請求項１】
ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子とを備えた電子回路の駆動方法であって、
所定の期間に亘って前記ゲート電位を変化させ、
前記電気光学素子が前記所定の期間で表示すべき階調に応じて、前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において、前記駆動信号を前記電気光学素子に供給するか否かを制御する、
電子回路の駆動方法。
【請求項２】
前記所定の期間の直前に前記ゲート電位を基準電位に設定し、
前記所定の期間において前記ゲート電位を前記基準電位から単調減少または単調増加させる、
請求項１に記載の電子回路の駆動方法。
【請求項３】
ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、
所定の期間に亘って前記ゲート電位を変化させる第１手段と、
前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子と、
前記駆動信号を前記電気光学素子に供給する経路の導通または遮断を切り替える第１スイッチング素子と、
前記電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて、前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を制御する第２手段とを、
具備する電子回路。
【請求項４】
前記第１手段は、
第１電極と第２電極とを有し、所定の時定数で保持する電圧が変化し、前記第２電極の電位が固定され、前記第１電極と前記駆動トランジスタのゲートが電気的に接続される第１容量と、
基準電位が供給される電位線と前記第１容量の前記第１電極との間に設けられ、前記所定の期間の直前にオン状態となり、前記所定の期間にオフ状態となる第２スイッチング素子とを、
具備する請求項３に記載の電子回路。
【請求項５】
前記第１スイッチング素子は、その制御端子の論理レベルが第１レベルでオン状態となって前記経路を導通し、制御端子の論理レベルが第２レベルでオフ状態となって前記経路を遮断し、
前記第２手段は、
前記制御端子の電位を保持する第２容量と、
データ信号が供給されるデータ線と前記制御端子との間に設けられた第３スイッチング素子とを備え、
前記第３スイッチング素子は、前記単位期間の開始から一定時間だけオン状態となり、
前記データ信号は、前記電気光学素子が所定の期間で表示すべき階調に応じて前記所定の期間を区分した複数の単位期間の各々において、前記第１レベルまたは前記第２レベルの一方となる、
請求項３または４に記載の電子回路。
【請求項６】
複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の発光制御線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の電子回路とを備え、初期化期間と複数の単位期間からなる駆動期間とに分けて、前記複数の電子回路の各々を駆動する電気光学装置であって、
前記複数の走査線に前記初期化期間において有効となる走査信号を順次供給する走査線駆動手段と、
前記複数の発光制御線に前記複数の単位期間の各々において、その開始から所定時間だけ有効となる発光制御信号を順次供給する発光制御手段と、
前記複数のデータ線の各々に２値のデータ信号を各々供給するデータ線駆動手段と、を備え、
前記複数の電子回路の各々は、
ゲート電位に応じた駆動信号を生成する駆動トランジスタと、
前記走査信号に基づいて前記初期化期間に前記駆動トランジスタのゲート電位を基準電位に設定し、前記駆動期間において前記駆動トランジスタのゲート電位を前記基準電位から変化させる第１手段と、
前記駆動信号に応じた光量の光を射出する電気光学素子と、
前記駆動信号を前記電気光学素子に供給する経路の導通または遮断を切り替える第１スイッチング素子と、
前記発光制御信号に基づいて前記データ信号をサンプルホールドして、前記電気光学素子が前記駆動期間で表示すべき階調に応じて、前記複数の単位期間の各々において前記第１スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を制御する第２手段とを、
具備する電気光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−８９６８４（Ｐ２００８−８９６８４Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６７５８５（Ｐ２００６−２６７５８５）
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２９日（２００６．９．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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