JP2006084617A - 電気光学装置用駆動回路、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 走査線の充放電操作において無駄な電力が消費されることを未然に防止し、有機ＥＬ表示装置等の電気光学装置を、より低電力で駆動する。
【解決手段】 電気光学装置は、走査線にゲートが接続され且つデータ線にソースが接続された、スイッチングＴＦＴ及びこれを介して駆動される表示素子を夫々含む複数の画素部を備える。電気光学装置用駆動回路は、データ線に供給される画像信号の電圧値又は階調値を検出する検出手段と、この検出された電圧値又は階調値に応じて走査信号の電圧値を変更可能である走査信号供給手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばアクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ（Electro-Luminescence）表示装置、液晶装置、電子ペーパなどの電気泳動装置等の電気光学装置に用いられる駆動回路の技術分野に関する。また、本発明は、このような駆動回路を具備してなる電気光学装置及び電子機器の技術分野にも関する。

この種の駆動回路は、データ線駆動回路及び走査線駆動回路から、画像表示領域に縦横に配線された複数のデータ線及び複数の走査線に対して画像信号及び走査信号を夫々供給することで、画像表示領域に配列された複数の画素部をアクティブマトリクス駆動するように構成されている。画素部は、例えば、有機ＥＬ素子、液晶素子等の表示素子を含み、該表示素子における発光動作等の表示動作を掌る、スイッチング制御や駆動制御するための一又は複数種類の薄膜トランジスタ（以下適宜“ＴＦＴ”という）を備える。このうち画素スイッチング用のＴＦＴ（本願では適宜単に“スイッチングＴＦＴという）のゲートには走査線が接続されており、走査線を介して走査信号が供給されることで、スイッチングＴＦＴのオンオフが制御される。データ線及びこのようにオンとされたスイッチングＴＦＴを通じて画像信号が供給されることで、画像信号に応じた駆動電流が、例えば表示素子にドレインが接続されており該駆動電流を流すためのＴＦＴ（本願では適宜単に“駆動ＴＦＴという）を介して、表示素子に流れる。この際、電流プログラム方式又は電圧プログラム方式により画像信号に応じた駆動電流が流れるように制御が行われ、各画素において所望の発光動作が行われる（例えば、非特許文献１参照）。

このようなスイッチングＴＦＴでは、ゲートをオン及びオフさせる際にゲートに印加される走査信号の電圧値（即ち、電位）は、ソースに印加される画像信号の電圧値（即ち、電位）の変動に応じてソースゲート電圧が変動しても、確実にそのオンオフ動作を制御できるように余裕のある設定とされている。具体的には、例えば走査信号におけるスイッチングＴＦＴをオフさせるための電圧値は、０Ｖなど十分に低い電圧値に設定され、走査信号におけるスイッチングＴＦＴをオンさせるための電圧値は、５Ｖなど十分に高い電圧値に設定される。そして、走査信号として０Ｖ及び５Ｖという比較的電位差の大きい二値の信号を用意することによって、ソースに印加される画像信号の電圧値によらずに、スイッチングＴＦＴにおける安定的且つ確実なオン動作及びオフ動作が実現されている。

内田龍男・内池平樹監修「フラットパネルディスプレイ大事典」工業調査会 ２００１ ｐ４４５−ｐ４５８

しかしながら、このように確実なスイッチング動作を優先させるべく、走査信号の電圧値として前述のような固定された二値を用いると、スイッチングＴＦＴのゲートに対しては、例えばそれをオンするのに必要なゲート電圧（即ち、ソースゲート電圧）より実際には高いゲート電圧が掛けられている場合や、それをオフするのに必要なゲート電圧より低いゲート電圧が掛けられている場合が生じ得る。即ち、走査線の充放電操作において、無駄な電力が大なり小なり消費されている。そして、画像信号の電圧値によっては、このように不必要に高い又は低い電圧値の走査信号を供給するために、無駄に消費される電力は、無視し得ない程に大きいものであるという技術的な問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、走査線の充放電操作において無駄に消費される電力を低減可能な電気光学装置用駆動回路、電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置用駆動回路は上記課題を解決するために、（ｉ）画像表示領域に配線された複数の走査線及び複数のデータ線と（ｉｉ）前記画像表示領域に配列されており、前記走査線にゲートが接続され且つ前記データ線にソースが接続された薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタを介して駆動される表示素子を夫々含む複数の画素部とを備えた電気光学装置を駆動する電気光学装置用駆動回路であって、前記データ線に供給される画像信号の電圧値又は階調値を検出する検出手段と、前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、前記検出された電圧値又は階調値に応じて、前記走査信号の電圧値を変更するように前記走査線駆動回路を制御する制御手段と、前記データ線に前記画像信号を供給するデータ線駆動回路とを備える。

本発明の電気光学装置用駆動回路によれば、走査線及びデータ線と、これに接続され、走査信号がゲートに印加される薄膜トランジスタ及び表示素子を含む画素部とを有する電気光学装置を駆動する。本発明に係る「表示素子」は、例えば、有機ＥＬ素子、液晶素子であり、本発明に係る「電気光学装置」は、例えばアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ表示装置、液晶装置等である。このような電気光学装置の画素部の構成は、走査線を介して走査信号がゲートに印加され且つデータ線を介して画像信号がソースに印加される薄膜トランジスタを有する限りにおいて任意である。例えば、電流プログラム方式の画素部、電圧プログラム型の画素部、電圧比較方式の画素部、サブフレーム方式の画素部等の各種方式の画素部の構成が考えられる。勿論、このため画素部には、例えば駆動ＴＦＴである他の一又は複数の薄膜トランジスタ、各種容量、各種電源配線、各種電極等が設けられているような構成も可能である。

駆動時には、走査線駆動回路により、例えば線順次など所定順番で、走査信号が走査線を介して各画素部の薄膜トランジスタのゲートに供給され、これと並行して、データ線駆動回路により、データ線を介して各画素部の薄膜トランジスタのソースに画像信号が供給され、アクティブマトリクス駆動が行われる。

ここで特に、検査手段によって、データ線に供給される画像信号の電圧値又は階調値が検出される。そして、制御手段は、この検出された電圧値又は階調値に応じて走査信号の電圧値を変更するように走査線駆動回路を制御する。従って、薄膜トランジスタをオンさせる際に、検出された電圧値又は階調値に応じてオンさせるのに必要十分な電圧値となるように走査信号の電圧値を変更すれば、不必要に高い又は低い電圧値を持つ走査信号を供給することを回避できる。或いは、これに代えて又は加えて、薄膜トランジスタをオフさせる際に、検出された電圧値又は階調値に応じてオフさせるのに必要十分な電圧値となるように走査信号の電圧値を変更すれば、不必要に低い又は高いオフ時の電圧値を持つ走査信号を供給することを回避できる。尚、ここにいう「必要十分」とは、薄膜トランジスタに係るトランジスタ特性のバラツキ等を吸収するためのマージンを加味しての、実践的に必要十分という意味であり、実践上で確実にオン電流を流すために最低限必要、或いは、実践上で確実にオフ電流を流さないために最低限必要というような意味である。

即ち、薄膜トランジスタをオンするために必要なゲート電圧は、ソース電圧により変化するので、ソース電圧を規定する画像信号について可能性のある全ての値についてオンさせるようなゲート電圧となるように、走査信号の電圧値を設定すると、実際の画像信号の電圧値又は階調値によっては、非必要に高い又は低い電圧値に設定されている事態になるので、本発明では、このような無駄な事態を未然に防止する。或いは、薄膜トランジスタをオフするために必要なゲート電圧は、ソース電圧により変化するので、ソース電圧を規定する画像信号について可能性のある全ての値についてオフさせるようなゲート電圧となるように、走査信号の電圧値を設定すると、実際の画像信号の電圧値又は階調値によっては、非必要に高い又は低い電圧値に設定されている事態になるので、本発明では、このような無駄な事態を未然に防止する。例えば、薄膜トランジスタをハイレベルでオンさせ且つローレベルでオフさせる２値の走査信号について、ハイレベルの電圧値を適宜低く変更でき、これに代えて又は加えてローレベルの電圧値を適宜高くできる。また例えば、ローレベルでオンさせ且つハイレベルでオフさせる２値の走査信号についても同様に、ハイレベルの電圧値を適宜低く変更でき、これに代えて又は加えてローレベルの電圧値を適宜高くできる。

以上の結果、アクティブマトリクス駆動の際に、走査線の充放電において無駄な電力消費が低減されており、例えば有機ＥＬ表示装置等の電気光学装置を低電力で駆動することが可能となる。

本発明の電気光学装置用駆動回路の一態様では、前記制御手段は更に、前記走査線駆動回路が前記走査信号を供給するタイミングと前記データ線駆動回路が前記画像信号を供給するタイミングとの同期を制御する。

この態様によれば、制御手段によって、走査線駆動回路が走査信号を供給するタイミングが垂直同期信号で制御され、データ線駆動回路が画像信号を供給するタイミングが水平同期信号で制御される。このように制御手段によって、走査信号と画像信号との同期が制御されるので、走査信号の電圧値が変更されつつ、アクティブマトリクス駆動が問題なく実行可能となる。

本発明の電気光学装置用駆動回路の他の態様では、前記検出手段は、一の走査線に接続された複数の画素部に供給される複数の画像信号の電圧値又は階調値のうち最大の電圧値又は階調値を、前記一の走査線に対応するライン単位毎に検出し、前記制御手段は、前記検出された最大の電圧値又は階調値に応じて、前記一の走査線に供給される走査信号の電圧値を、前記ライン単位で変更するように前記走査線駆動回路を制御する。

この態様によれば、画像信号の最大の電圧値又は階調値は、検出手段によって、ライン単位毎に検出される。すると、制御手段によって、この検出された最大の電圧値又は階調値に応じて、走査信号の電圧値がライン単位で変更される。従って、ライン単位で走査信号の電圧値を必要十分な電圧値に設定すればよいので、ライン単位で即ち各走査線について、無駄な充放電を行う事態を効果的に回避できる。

より具体的には例えば、ライン単位で最大の電圧値が判明すれば、これが“ある閾値”以下にあるか否かを判断することができる。一方、その閾値が薄膜トランジスタのソースに印加される場合を想定したとき、薄膜トランジスタを確実に駆動することの可能なゲートに印加すべき電圧値、即ち走査信号の電圧値はどれだけであるかを、当該薄膜トランジスタの種類、特性等に応じて予め求めておくことができる。ここで例えば、ライン単位で“最大の電圧値≦閾値”の場合には、このライン単位に対応する走査線については、閾値に対応する電圧値を持つ走査信号を利用しさえすれば、この走査線に連なる薄膜トランジスタのオンを確実に行うことが可能となる。この際の特に、走査信号の電圧は不必要に高い訳ではない。

このように画像信号がライン単位で、ある中間調以上の階調値を有さない場合に、ライン単位でこまめに走査信号の電圧値を変更する（例えば、走査信号のオン電圧或いはハイレベルの電圧を低くする）ことで、無駄な充放電を非常に効果的に低減できる。

或いは本発明の電気光学装置用駆動回路の他の態様では、前記検出手段は、前記複数の画素部に供給される複数の画像信号の電圧値又は階調値のうち最大の電圧値又は階調値を、前記画像表示領域に対応するフレーム単位毎に検出し、前記制御手段は、前記検出された最大の電圧値又は階調値に応じて、前記複数の走査線に供給される複数の走査信号の電圧値を、前記フレーム単位で変更するように前記走査線駆動回路を制御する。

この態様によれば、画像信号の最大の電圧値又は階調値は、検出手段によって、フレーム単位毎に検出される。すると、制御手段によって、この検出された最大の電圧値又は階調値に応じて、走査信号の電圧値がフレーム単位で変更される。従って、フレーム単位で走査信号の電圧値を必要十分な電圧値に設定すればよいので、フレーム単位で無駄な充放電を行う事態を効果的に回避できる。

より具体的には例えば、フレーム単位で最大の電圧値が判明すれば、これが“ある閾値”以下にあるか否かを判断することができる。一方、その閾値が薄膜トランジスタのソースに印加される場合を想定したとき、薄膜トランジスタを確実に駆動することの可能なゲートに印加すべき電圧値、即ち走査信号の電圧値はどれだけであるかを、当該薄膜トランジスタの種類、特性等に応じて予め求めておくことができる。ここで例えば、フレーム単位で“最大の電圧値≦閾値”の場合には、このフレームに対応する時間における全走査線について、閾値に対応する電圧値を持つ走査信号を利用しさえすれば、このフレームに対応する時間における全画素部の薄膜トランジスタのオンを確実に行うことが可能となる。この際の特に、走査信号の電圧は不必要に高い訳ではない。

このように画像信号がフレーム単位で、ある中間調以上の階調値を有さない場合に、フレーム単位でおおまかに走査信号の電圧値を変更する（例えば、走査信号のオン電圧或いはハイレベルの電圧を低くする）ことで、無駄な充放電を、比較的簡単な操作によって低減できる。

本発明の電気光学装置用駆動回路の他の態様では、前記検出手段は、一の走査線に接続された複数の画素部に供給される複数の画像信号の電圧値又は階調値のうち最小の電圧値又は階調値を、前記一の走査線に対応するライン単位毎に検出し、前記制御手段は、前記検出された最小の電圧値又は階調値に応じて、前記一の走査線に供給される走査信号の電圧値を、前記ライン単位で変更するように前記走査線駆動回路を制御する。

この態様によれば、画像信号の最小の電圧値又は階調値は、検出手段によって、ライン単位毎に検出される。すると、制御手段によって、この検出された最小の電圧値又は階調値に応じて、走査信号の電圧値がライン単位で変更される。従って、ライン単位で走査信号の電圧値を必要十分な電圧値に設定すればよいので、ライン単位で即ち各走査線について、無駄な充放電を行う事態を効果的に回避できる。

より具体的には例えば、ライン単位で最小の電圧値が判明すれば、これが“ある閾値”以上にあるか否かを判断することができる。一方、その閾値が薄膜トランジスタのソースに印加される場合を想定したとき、薄膜トランジスタを確実にオフすることの可能なゲートに印加すべき電圧値、即ち走査信号の電圧値はどれだけであるかを、当該薄膜トランジスタの種類、特性等に応じて予め求めておくことができる。ここで例えば、ライン単位で“最小の電圧値≧閾値”の場合には、このライン単位に対応する走査線については、閾値に対応する電圧値を持つ走査信号を利用しさえすれば、この走査線に連なる薄膜トランジスタのオフを確実に行うことが可能となる。この際の特に、走査信号の電圧は不必要に低い訳ではない。

このように画像信号がライン単位で、ある中間調以下の階調値を有さない場合に、ライン単位でこまめに走査信号の電圧値を変更する（例えば、走査信号のオフ電圧或いはローレベルの電圧を高くする）ことで、無駄な充放電を非常に効果的に低減できる。

或いは本発明の電気光学装置用駆動回路の他の態様では、前記検出手段は、前記複数の画素部に供給される複数の画像信号の電圧値又は階調値のうち最小の電圧値又は階調値を、前記画像表示領域に対応するフレーム単位毎に検出し、前記制御手段は、前記検出された最小の電圧値又は階調値に応じて、前記複数の走査線に供給される複数の走査信号の電圧値を、前記フレーム単位で変更するように前記走査線駆動回路を制御する。

この態様によれば、画像信号の最小の電圧値又は階調値は、検出手段によって、フレーム単位毎に検出される。すると、制御手段によって、この検出された最小の電圧値又は階調値に応じて、走査信号の電圧値がフレーム単位で変更される。従って、フレーム単位で走査信号の電圧値を必要十分な電圧値に設定すればよいので、フレーム単位で無駄な充放電を行う事態を効果的に回避できる。

より具体的には例えば、フレーム単位で最小の電圧値が判明すれば、これが“ある閾値”以上にあるか否かを判断することができる。一方、その閾値が薄膜トランジスタのソースに印加される場合を想定したとき、薄膜トランジスタを確実にオフすることの可能なゲートに印加すべき電圧値、即ち走査信号の電圧値はどれだけであるかを、当該薄膜トランジスタの種類、特性等に応じて予め求めておくことができる。ここで例えば、フレーム単位で“最小の電圧値≧閾値”の場合には、このフレームに対応する時間における全走査線について、閾値に対応する電圧値を持つ走査信号を利用しさえすれば、このフレームに対応する時間における全画素部の薄膜トランジスタのオフを確実に行うことが可能となる。この際の特に、走査信号の電圧は不必要に低い訳ではない。

このように画像信号がフレーム単位で、ある中間調以下の階調値を有さない場合に、フレーム単位でおおまかに走査信号の電圧値を変更する（例えば、走査信号のオフ電圧或いはローレベルの電圧を高くする）ことで、無駄な充放電を、比較的簡単な操作によって低減できる。

尚、上述した各種態様において、１本の走査線に対応するライン単位に代えて、複数の走査線に対応する複数のライン単位で、走査信号の電圧値を変更することも可能であり、フレーム単位に代えて、複数のフレーム単位で、走査信号の電圧値を変更することも可能である。更に、画像信号の種類によっては、フレーム単位に代えて、フィールド単位で走査信号の電圧値を変更することも可能である。

上述した本発明の電気光学装置用駆動回路における最大の電圧値又は階調値の検出に係る態様では、前記検出手段は、一の画像信号の電圧値又は階調値を、暫定的な最大の電圧値又は階調値として保持する最大値レジスタと、前記保持された暫定的な最大の電圧値又は階調値と他の画像信号の電圧値又は階調値とを比較する比較手段とを備え、前記比較手段による比較の結果、前記保持された暫定的な最大の電圧値又は階調値よりも前記他の画像信号の電圧値又は階調値が大きい場合に、前記最大値レジスタは、前記他の画像信号の電圧値又は階調値を、新たに暫定的な最大の電圧値又は階調値として更新して保持するように構成してもよい。

このように構成すれば、駆動時には、最大値レジスタには、暫定的な最大の電圧値又は階調値が保持され、比較手段に比較の結果、この暫定的な最大の電圧値又は階調値は、より大きい値のものに、逐次更新される。そして、例えばライン単位やフレーム単位で最終的に、最大の電圧値又は階調値が最大値メモリに保持されることになるので、最大の電圧値又は階調値を、確実且つ効率良く検出することが可能となる。

上述した本発明の電気光学装置用駆動回路における最小の電圧値又は階調値の検出に係る態様では、前記検出手段は、一の画像信号の電圧値又は階調値を、暫定的な最小の電圧値又は階調値として保持する最小値レジスタと、前記保持された暫定的な最小の電圧値又は階調値と他の画像信号の電圧値又は階調値とを比較する比較手段とを備え、前記比較手段による比較の結果、前記保持された暫定的な最小の電圧値又は階調値よりも前記他の画像信号の電圧値又は階調値が小さい場合に、前記最小値レジスタは、前記他の画像信号の電圧値又は階調値を、新たに暫定的な最小の電圧値又は階調値として更新して保持するように構成してもよい。

このように構成すれば、駆動時には、最小値レジスタには、暫定的な最小の電圧値又は階調値が保持され、比較手段に比較の結果、この暫定的な最小の電圧値又は階調値は、より小さい値のものに、逐次更新される。そして、例えばライン単位やフレーム単位で最終的に、最小の電圧値又は階調値が最小値メモリに保持されることになるので、最小の電圧値又は階調値を、確実且つ効率良く検出することが可能となる。

上述した本発明の電気光学装置用駆動回路における最大の電圧値又は階調値の検出に係る態様では、前記制御手段は、前記検出された最大の電圧値又は階調値と所定の閾値との大小関係に基づいて、前記走査信号の電圧値を変更するように前記走査線駆動回路を制御してもよい。

このように構成すれば、例えば、“最大の電圧値≦所定閾値”の場合には、閾値に対応する電圧値を持つ走査信号を利用しさえすれば、ライン単位やフレーム単位で薄膜トランジスタのオンを確実に行うことが可能となる。よって、無駄な充放電を低減できる。

尚、閾値は何種類用意してもよい。例えば、閾値を一つのみ用意する場合には、それを超えた場合の走査信号の電圧値（及び基準電圧値との差の電位差）と、それ以下の場合の走査信号の電圧値（及び基準電圧値との差の電位差）というように、例えば２値の走査信号におけるハイレベルの電圧値として、都合二種の電位差がかけられるような構成を採用することができる。或いは、例えば２値の走査信号におけるローレベルの電圧値として、都合二種の電位差がかけられるような構成を採用することができる。以下同様にして、閾値を二つ以上用意するのであれば、よりきめ細かな対応が可能となることはいうまでもない。

上述した本発明の電気光学装置用駆動回路における最小の電圧値又は階調値の検出に係る態様では、前記制御手段は、前記検出された最小の電圧値又は階調値と所定の閾値との大小関係に基づいて、前記走査信号の電圧値を変更するように前記走査線駆動回路を制御してもよい。

このように構成すれば、例えば、“最小の電圧値≧閾値”の場合には、閾値に対応する電圧値を持つ走査信号を利用しさえすれば、ライン単位やフレーム単位で薄膜トランジスタのオフを確実に行うことが可能となる。よって、無駄な充放電を低減できる。

尚、この場合にも、閾値は何種類用意してもよい。

上述した本発明の電気光学装置用駆動回路における閾値との大小関係に基づいて走査信号の電圧値を変更する態様では、前記閾値を変更する閾値変更手段を更に備えてもよい。

このように構成すれば、閾値変更手段によって、薄膜トランジスタが固有に有する特性ばらつき等にケース・バイ・ケースで対応することなどができ、より効果的に、本発明の効果を享受することができる。

本発明の電気光学装置用駆動回路の他の態様では、前記走査線駆動回路は、前記走査信号の電圧値として夫々選択可能な複数の電圧値で前記走査信号を生成可能な生成手段を備え、前記制御手段は、前記複数の電圧値のうち一の電圧値を、前記検出された電圧値又は階調値に応じて、選択する選択手段を備え、前記生成手段は、前記選択手段により選択された一の電圧値で前記走査信号を生成する。

この態様によれば、例えば２値の走査信号であってハイレベルについて予め固定された複数種の電圧値を持つ走査信号を生成可能な生成手段によって、選択手段により選択されたハイレベルとして一の電圧値を持つ走査信号が生成される。或いは、例えば２値の走査信号であってローレベルについて予め固定された複数種の電圧値を持つ走査信号を生成可能な生成手段によって、選択手段により選択されたローレベルとして一の電圧値を持つ走査信号が生成される。よって、例えばライン単位やフレーム単位で、どの電圧の走査信号を実際に供給すべきかの選択を、選択手段による選択に基づいて確実に行うことができる。選択手段では、例えば前述のように、最大の電圧値と閾値との大小関係に基づいて、どの電圧値を持つ走査信号を利用するかを選択するような構成や、あるいは閾値を導入せずに選択するような構成を採用することが可能である。このように構成すれば、例えば検出された最大の電圧値に逐一対応しながら、随時、最適な走査信号の電圧値を算出するなどという構成を採用する場合に比べて、装置構成を簡略化することができ、また処理速度の向上を図ることができる。

本発明の電気光学装置用駆動回路の他の態様では、前記走査線駆動回路は、前記走査信号として２値の電圧値をとる信号を供給し、前記制御手段は、前記検出された電圧値又は階調値に応じて、前記２値のうち少なくとも一方を変更するように前記走査線駆動回路を制御する。

この態様によれば、例えば検出された最大の電圧値に逐一対応しながら、或いは、例えば検出された最小の電圧値に逐一対応しながら、随時、２値の走査信号におけるハイレベルやローレベルとして最適な電圧値を算出又は生成するなどにより、例えばライン単位やフレーム単位で変更された電圧値を持つ走査信号を供給することが可能となる。

本発明の電気光学装置用駆動回路の他の態様では、前記画像信号の電圧値又は階調値を、一定値以下に制限するように前記データ線駆動回路を制御する制限回路を更に備え、前記検出手段は、前記制限回路により制限された前記画像信号の電圧値又は階調値を検出する。

この態様によれば、制限回路によって制限された画像信号の電圧値又は階調値が一定値以下に制限されている場合、これに応じて、より低い値で十分な走査信号の電圧値、又は、これに応じて、より高い値で十分な走査信号の電圧値が、理論的に存在する筈である。そこで、検出手段によって、このような場合に、制限された画像信号の電圧値又は階調値を検出すれば、上述した本発明の作用効果をより確実に享受することができる。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、画像表示領域に配線された複数の走査線及び複数のデータ線と、前記画像表示領域に配列されており、前記走査線にゲートが接続され且つ前記データ線にソースが接続された薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタを介して駆動される表示素子を夫々含む複数の画素部と、前記データ線に供給される画像信号の電圧値又は階調値を検出する検出手段と、前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、前記検出された電圧値又は階調値に応じて、前記走査信号の電圧値を変更するように前記走査線駆動回路を制御する制御手段と、前記データ線に前記画像信号を供給するデータ線駆動回路とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明の電気光学装置用駆動回路を含むので、走査線の充放電量を低減することができ、よって装置全体として低消費電力化を図ることが可能である。

尚、本発明の電気光学装置では、上述した本発明の電気光学装置用駆動回路の各種態様と同様の各種態様を採ることも可能である。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備する。

本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、低消費電力の、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなど、更には電気光学装置を露光用ヘッドとして用いたプリンタ、コピー、ファクシミリ等の画像形成装置など、各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）等を実現することも可能である。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。

（電気光学装置の第１実施形態）
以下では、本発明の電気光学装置に係る第１実施形態について図１から図８を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置用駆動回路を備えた電気光学装置を、有機ＥＬ表示装置に適用したものである。

先ず、第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成について図１から図４を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。また、図２は表示パネル部を構成する画素部の構成を示す回路図であり、図３は最大値検出回路の構成を示すブロック図であり、図４は走査線電圧指令回路の構成を示すブロック図である。

図１の有機ＥＬ表示装置は、表示パネル部１００、走査線駆動回路２０１、データ線駆動回路２０２、制御回路２０３、走査線電圧指令回路３１０及び最大値検出回路３２０を備える。

先ず、表示パネル部１００は、図１及び図２に示すように、データ線駆動回路２０２に接続された複数のデータ線１２０及び走査線駆動回路２０１に接続された複数の走査線１１０の夫々が縦横に配置されている。表示パネル部１００の画像表示領域には、走査線１１０及びデータ線１２０の交点に対応してマトリクス状に複数の画素部１００ｐが設けられている。画素部１００ｐは、画像表示領域を構成する各画素或いは各画素領域に一つずつ設けられている。図２に示すように、各画素部１００ｐに含まれる、本発明に係る「薄膜トランジスタ」の一例たるスイッチングＴＦＴ１０１に対して、走査線１１０及びデータ線１２０が接続されている。そして、複数の走査線１１０を介して走査信号ＳｃＬｎ１が線順次に供給され、複数のデータ線１２０を介して画像信号Ｄｐが一つの走査線１１０に対応する画素列毎に（即ち、ライン単位で）まとめて供給されるように構成されている。

図２において、スイッチングＴＦＴ１０１のゲートは走査線１１０に接続されており、ソースはデータ線１２０に接続されている。また、スイッチングＴＦＴ１０１のドレインは、駆動ＴＦＴ１０３のゲートに接続されている。駆動ＴＦＴ１０３のドレインは、固定電源電位Ｖｄｄが供給される電源線１０５に接続されており、ソースは、本発明に係る「表示素子」の一例である有機ＥＬ発光層を含んでなる発光部１０４に接続されている。また、その一端に電源線１０５が接続されると共にその他端にスイッチングＴＦＴ１０１のドレイン及び駆動ＴＦＴ１０３のゲートが接続されたストレージキャパシタ１０２が配置されている。

上述のうち発光部１０４は、例えば、アノード及びカソード並びにこれらに挟持されてなる有機ＥＬ層を備えており、アノード及びカソード間に電位差が生じさせられることによって、アノードから正孔が、カソードから電子が有機ＥＬ層に注入され、これにより有機ＥＬ層自らが発光するように構成されている。

画素部１００ｐでは、ストレージキャパシタ１０２にスイッチングＴＦＴ１０１を介して書き込まれる画像信号Ｄｐの電圧値の大小に応じて、駆動ＴＦＴ１０３を流れる駆動電流が変化する。即ち、画像信号Ｄｐの電圧値或いは階調値に応じて、発光部１０４に流れる駆動電流の大小は変化する。これにより、画素部１００ｐにおける発光量を、画像信号Ｄｐの電圧値によって変化させることができる。更に、このような発光現象を、画像表示領域を構成する全画素部１００ｐで画像信号Ｄｐに応じて行うことによって、表示パネル部１００では、所望の画像を表示することが可能になる。

尚、有機ＥＬ層を構成する有機化合物は低分子系でも高分子系でもかまわない。また、有機層の構成としては、単一層からなるものでもよいし、電子輸送層、或いは正孔輸送層をもつ二層或いは三層構造からなるものとしてもよい。さらに、発光部１０４は、必要に応じて、カラーフィルタを備えたり、或いはＲ、Ｇ及びＢ夫々に対応した、アノード、有機層及びカソードを１セットとする積層構造を、複数層備えた構成を採用してもよい。

データ線駆動回路２０２は、図１に示すように、本発明の「画像信号」の一例であり画像信号Ｄｐの元となる、階調情報を含む８ビットのデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］（即ち、ＩｎＤａｔ７〜ＩｎＤａｔ０）を受け、これを、外部供給されるクロック信号ＤＣＫ及び制御回路２０３からの水平同期信号ＨＳＹＮＣに応じたタイミングで、画層信号Ｄｐとして、表示パネル部１００のデータ線１２０に送り出す。本実施形態の有機ＥＬ表示装置では、表示パネル部１００の解像度が、例えば６４０×４８０ＲＧＢとされており、カラー表示を実現する関係上、都合６４０×３個分の階調情報を含む画像信号Ｄｐが、選択された一本の走査線１１０について、即ちライン単位で一斉に送り出されるように構成されている。

走査線駆動回路２０１は、スイッチングＴＦＴ１０１をオフするための電圧値（以下適宜単に「ローレベルの電圧値」という）と、スイッチングＴＦＴ１０１をオンするための電圧値（以下適宜単に「ハイレベルの電圧値」という）との２値の走査信号ＳｃＬｎ１を、外部供給されるクロック信号ＤＣＫ及び制御回路２０３からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣに応じたタイミングで、表示パネル部１００の走査線１１０に送り出す。本実施形態では特に、走査線駆動回路２０１は、走査信号ＳｃＬｎ１のオンレベル、即ちハイレベルの電圧値を、画像信号Ｄｐとなるデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の電圧値又は階調値に応じて変更可能に構成されている。この点については後に詳述する。このようにハイレベルの電圧値が可変に設定された２値の走査信号ＳｃＬｎｃ１によって、ある１本の走査線１１０に連なるスイッチングＴＦＴ１０１は一斉にオン又はオフとなる。

走査線電圧指令回路３１０は、走査線駆動回路２０１に接続されており、走査信号ＳｃＬｎ１のうち変更可能であるハイレベルの電圧値を、その候補となる複数の電圧値の中から、どれを実際に選択するかを示す指令信号ＳｃＶＳｅｌを発する。走査線電圧指令回路３１０は、最大値検出回路３２０に接続されており、最大値検出回路３２０からの最大値ＭａｘＳDａｔ［７：０］により示される、データ信号ＩｎＤａｔ［７：０］における最大の電圧値又は階調値に応じて、走査信号ＳｃＬｎ１のうち変更可能であるハイレベルの電圧値について、どの電圧値を選択するかが決められる。

図３に示すように、最大値検出回路３２０は、例えば、本発明に係る「比較手段」の一例たるコンパレータ３２１及び最大値レジスタ３２２を備える。これらコンパレータ３２１及び最大値レジスタ３２２は、データ線１２０毎に生成される階調情報を含むデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の入力を受け、更に、ラインデータイネーブル信号ＬＤａｔＥｎを受ける。コンパレータ３２１は、ある時点で受け取ったデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の階調値と、その前に受け取ったデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の階調値とを比較し、前者が後者よりも大きい場合には、そのより大きな階調値を保持するよう最大値レジスタ３２２に保持指令“１”を示す更新制御信号ＭａｘＵｐｄを発する。このような動作を各データ信号１２０について、ラインデータイネーブル信号ＬＤａｔＥｎに基づいてライン単位（即ち、一本の走査線１１０に接続されたライン状に配列された画素部１００の単位）で、実行することにより、ライン単位での一組のデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］のうちで最大の階調値が、最大値レジスタ３２２に保持されることになる。この最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］は、適時に、走査線電圧指令回路３１０に送り出されるように構成されている。

図４に示すように、走査線電圧指令回路３１０は、例えば、コンパレータ３１１、走査線電圧切り替えレジスタ３１２及び閾値変更装置３１３を備える。コンパレータ３１１は、最大値検出回路３２０から送り出された最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］と、走査線電圧切り替えレジスタ３１２から閾値Ｔｈを示す閾値信号ＳｅｌＤａｔ［７：０］とを受けて、 最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］と閾値Ｔｈとを比較する。そして、最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈよりも大きい場合とそうでない場合に応じて、“１”又は“０”の指令信号ＳｃＶＳｅｌを走査線駆動回路２０１に出力するように構成されている。図１に示した走査線駆動回路２０１は、このように出力された指令信号ＳｃＶＳｅｌに基づいて、走査信号ＳｃＬｎ１のうち変更可能であるハイレベルの電圧値を、その候補となる複数の電圧値の中から一つ選択するのである。

閾値変更装置３１３は、走査線電圧切り替えレジスタ３１２に保持される閾値Ｔｈの値を変更する。これによれば、スイッチングＴＦＴ１０１の特性のばらつき等に対応する適切な閾値Ｔｈを選択し、もって適切な走査信号ＳｃＬｎ１の電圧値を選択することなども可能になる。

次に、上述のような構成となる有機ＥＬ表示装置における、走査信号ＳｃＬｎ１の生成に関する動作について、図５及び図６を参照しながら説明する。このような動作は、図１に示した、走査線駆動回路２０１及び走査線電圧指令回路３１０、並びに本発明に係る「検出手段」の一例を構成する最大値検出回路３２０によって主に行われる。ここに図５は、このような動作の流れを示すフローチャートであり、図６は、図５のフローチャートに沿って発信される各種信号のタイミングチャートである。

図５において先ず、水平同期信号ＨＳＹＮＣがアサート（assert）されたか否か（即ち、有効とされたか）が確認される（ステップＳ１０１）。否定であれば（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、肯定されるまで待つ。肯定であれば（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、最大値検出回路３２０の最大値レジスタ３２２が初期化される（ステップＳ１０２）。即ち、例えばデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］における階調情報が０から２５５で表現されるとすれば、最大値レジスタ３２２の初期値としての最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］は、０に設定される（図３参照）。

次に、ラインデータイネーブル信号ＬＤａｔＥｎがアサートされたか否かが確認される（ステップＳ１０３）。否定であれば（ステップＳ１０３：Ｎｏ）肯定されるまで待つ。肯定であれば（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、最大値検出回路３２０は、次々に送られてくるデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の中から、より大きな電圧値を持つものを識別し、即ち、最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］の算出を行い、それがもつ電圧値を最大値レジスタ３２２に更新保持する。これは、ラインデータイネーブル信号がアサートされている場合に限り（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、次々に送られてくるデータ信号につき繰り返し実行される（ステップＳ１０４及びＳ１０５）。尚、最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］を取得する動作については、図３を参照して既に述べた通りである。

以上の様子を、タイミングチャートで示せば、図６のようになる。即ち、図６では、ある水平同期信号ＨＳＹＮＣがアサートされてから次の水平同期信号ＨＳＹＮＣがアサートされるまでの間、ラインデータイネーブル信号ＬＤａｔＥｎがアサートされている様子が示されており、この間にライン単位での最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］の検出が行われることになる。水平同期信号ＨＳＹＮＣの発信間隔に該当する時間は、表示パネル部１００に設けられたデータ線１２０の総数のためのデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］が供給される時間にほぼ等しく、図６によれば、走査線１１０に沿ったライン単位でデータ線１２０に供給すべきデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の中から、最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］を持つものが選択されることになる。

再び図５に戻り、ステップＳ１０５においてラインデータイネーブル信号ＬＤａｔＥｎがアサートされていなければ（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ラインセレクトアップデート信号ＬＳｅｌＵｐｄがアサートされたか否かが確認される（ステップＳ１０６）。否定であれば（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、肯定されるまで待つ。肯定であれば（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、走査線電圧指令回路３１０における“１”又は“０”の指令信号ＳｃＶＳｅｌの生成が行われるとともに、これが走査線駆動回路２０１に供給され、走査線駆動回路２０１は、この指令信号ＳｃＶＳｅｌの値に基づいて、走査信号ＳｃＬｎ１のうち変更可能であるハイレベルの電圧値を、その候補となる複数の電圧値の中から決定する（ステップＳ１０７）。尚、ラインセレクトアップデート信号ＬＳｅｌＵｐｄの様子は、図６のタイミングチャートに併せて示してある。

その後、最終データ、即ち１フレームを構成する最後のラインに係るデータでなければ（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻り、次のラインについて同様の動作が行われる。他方、最終データであれば（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、走査信号ＳｃＬｎ１の生成に係る一連の処理が終了される。

尚、以上の如き走査信号ＳｃＬｎ１の生成と並行して、データ線駆動回路２０２等によるデータ線１２０の動作が行われ、表示パネル部１００における１フレーム分の画像表示が行われる。このような１フレーム分の画像表示が、例えば３０Ｈｚなど所定周期で行われることで実際の画像表示画行われる。

次に、このような走査信号の電圧値選択動作について、図２に加えて図７及び図８を参照しながら、より詳細に説明する。ここに図７は、データ信号ＩｎＤａｔ［７：０］により担持される階調値と、駆動ＴＦＴ１０３（図２参照）を介して発光部１０４に供給される駆動電流の値である“駆動電流値”、及び駆動ＴＦＴ１０３を駆動すべくスイッチングＴＦＴ１０１を介して駆動ＴＦＴ１０３のゲートに印加される駆動電圧（即ち、スイッチングＴＦＴ１０１を介してストレージキャパシタ１０２に書き込まれる電圧）の値である“駆動電圧値”との関係を示すグラフである。グラフ中、実線が駆動電流値を示し、点線が駆動電圧値を示す。図８は、走査信号ＳｃＬｎ１の電圧値を変更させる様子を、信号波形図を用いて概念的に示した図である。

先ず、既に参照した図２は、駆動ＴＦＴ１０３がいわゆるＮチャネル（Ｎｃｈ）型且つエンハンス形である場合の構成である。このような場合においては、図７に示すように、階調値が大きくなればなる程、これに応じて画像信号Ｄｐの電圧が高くなり、よって駆動ＴＦＴ１０３のゲートに印加される駆動電圧値が大きくなる。更に、これに応じて、駆動ＴＦＴ１０３のソースドレイン間を介して流れる駆動電流の駆動電流値が大きくなる。

この図７からは次のようなことが分かる。即ち、最も高い階調値又は電圧値の画像信号Ｄｐを、スイッチングＴＦＴ１０１を介して、ストレージキャパシタ１０２及び駆動ＴＦＴ１０３のゲートに供給する際に必要とされる、走査信号ＳｃＬｎ１のハイレベルの電圧値をＶＨｍａｘとすると、ある階調値Ａを区切りとして、それより小さな階調値Ａｓの区分けに属する階調値又は電圧値のみの画像信号Ｄｐを供給する場合にスイッチングＴＦＴ１０１をオン状態に維持するのに必要とされる走査信号ＳｃＬｎ１のハイレベルの電圧値ＶＨは、電圧値ＶＨmaxよりも小さい値で十分である。

このように、駆動ＴＦＴ１０３を駆動する際に必要な走査信号の電圧値ＶＨは、スイッチングＴＦＴ１０１のソースに入力される画像信号Ｄｐの電圧値（即ち、データ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の階調値又は電圧値）に依存しており、画像信号Ｄｐの電圧値が一定以上に高くなる場合がないのであれば、スイッチングＴＦＴ１０１をオンするための走査信号ＳｃＬｎ１の電圧値ＶＨは、不必要に高く設定する必要はないのである。そして、スイッチングＴＦＴ１０１をオンするために走査信号ＳｃＬｎ１の電圧値ＶＨを相対的に低く設定すれば（スイッチングＴＦＴ１０１をオフするためのローレベルの走査信号ＳｃＬｎ１の電圧値ＶＬを一定として）、走査線１１０に充放電すべき電力を顕著にカットすることが可能となるのである。

図５のステップＳ１０６からステップＳ１０７、或いは図１、図３及び図４に示した最大値検出回路３２０、走査線電圧指令回路３１０及び走査線駆動回路２０１は、以上のような考え方に基づいて、スイッチングＴＦＴ１０１をオンするためのハイレベルに当る走査信号ＳｃＬｎ１の電圧値ＶＨを決定している。即ち、最大値検出回路３２０で検出された最大電圧値が、予め定めた閾値Ｔｈ（図７でいう階調値Ａに相当する。）よりも大きい場合には、まず、走査線電圧指令回路３１０のコンパレータ３１１において指令信号“１”が選択され（図４参照）、次いでこれが走査線駆動回路２０１に供給されることによって、走査線１１０には、ハイレベル／ローレベルの２値の走査信号ＳｃＬｎ１における、ハイレベルの電圧値の候補のうち、高い方の電圧値ＶＨｍａｘをもつ走査信号が出力されることになる。一方、そうでない場合には、コンパレータ３１１において指令信号“０”が選択され、これが走査線駆動回路２０１に供給されることによって、２値の走査信号ＳｃＬｎ１における、ハイレベルの電圧値の候補のうち、低い方の電圧値ＶＨを持つ走査信号が出力されることになる。

より具体的には図８の左半面に示すように、一のラインでの最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより大きいと、該一のラインに供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿１のハイレベルの電圧値は、最も高い電圧値ＶＨｍａｘ（例えば、５Ｖ）とされる。同様に、他のラインでの最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより大きいと、該他のラインに供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿２のハイレベルの電圧値は、高い電圧値ＶＨｍａｘとされる。

これに対して図８の右半面に示すように、一のラインでの最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより小さいと、該一のラインに供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿１のハイレベルの電圧値は、電圧値ＶＨｍａｘより低い電圧値ＶＨ（例えば、２Ｖ、３Ｖ又は４Ｖなど）とされる。同様に、他のラインでの最大値ＭａｘＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより小さいと、該他のラインへ供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿２のハイレベルの電圧値は、電圧値ＶＨｍａｘより低い電圧値ＶＨとされる。尚、ライン単位で検出及び電圧選択が行われるので、更に他のラインでの最大値ＭａｘＤａｔが閾値Ｔｈより大きいと、該他のラインへ供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿３のハイレベルの電圧値は、高い方の電圧値ＶＨｍａｘとされる。

以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置によれば、スイッチングＴＦＴ１０１をオンするために最適な電圧値、即ち２値のうちハイレベルについて不必要に高くない電圧値ＶＨを持つ走査信号ＳｃＬｎ１が適宜供給され、必要とあれば、該ハイレベルについて高い電圧値ＶＨｍａｘを持つ走査信号ＳｃＬｎ１が供給される。このため、走査線１１０の充放電操作において無駄な電力消費が低減されており、より低電力で駆動可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

尚、上述の実施形態においては、走査線１１０に供給すべき電圧は、走査線駆動回路２０１において生成されるようになっているが、本発明は、これに代えて、図１でいう走査線電圧指令回路３１０に相当する部分において具体的な電圧を生成し、これを電圧生成機能を持たない走査線駆動回路に供給するような形態を採用してもよい（この走査線駆動回路は、供給された電圧の走査信号を走査線１１０に適時に供給するという機能に特化される、ということができる。）。

また、上述の実施形態では、最大値検出回路３２０は、ある水平同期信号ＨＳＹＮＣがアサートされた後、次の水平同期信号ＨＳＹＮＣがアサートされるまでの間において送られてくるデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０」の中から、最大電圧値を検出している。言い換えると、１本１本の走査線１１０夫々を単位として、即ちライン単位で最大電圧値を検出している。しかし、本発明はこのような形態に限定されるものではなく、例えば１フレーム単位（即ち、すべての走査線１１０を対象とした単位）で最大電圧値を検出する構成としてもよい。

さらに、上述の実施形態では、閾値Ｔｈはただ一つ定められており、これに伴って走査線１１０にはハイレベルについて二つの電圧値候補のいずれか一方を持つ走査信号ＳｃＬｎ１が供給されるように構成されている（図８参照）。しかし、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば閾値を二つ定めれば、原理的にはハイレベルとして三つの電圧値候補のいずれか一つを持つ走査信号ＳｃＬｎ１が走査線１１０に供給される、というような形態とすることも可能である。このように、本発明において閾値の数、即ち、ハイレベルについて選択可能な電圧値の数は、限定されない。

（電気光学装置の第２実施形態）
次に本発明の電気光学装置に係る第２実施形態について図９及び図１０を参照しつつ説明する。ここに図９は、図１と同趣旨の図であり、第２実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。図１０は、図８と同趣旨の図である。尚、図９において、図１と同様の構成要素には同様の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図９において、第２実施形態では特に、走査線駆動回路２０１ｂは、走査信号ＳｃＬｎ１のオフレベルの電圧値を、画像信号Ｄｐとなるデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の電圧値又は階調値に応じて変更可能に構成されている。更に、図１における最大値検出回路３２０に代えて、データ信号ＩｎＤａｔ［７：０］における最小の電圧値又は階調値を検出する最小値検出回路３３０が備えられている。その他の構成については、図１から図８を参照して示した第１実施形態の場合と同様である。

最小値検出回路３３０の具体的構成は、図示はしないが前述の最大値検出回路３２０（図３参照）と基本的な考え方を同じくして構成することが可能である。即ち、コンパレータ及び最小値レジスタを設けることによって、最小の電圧値を最小値レジスタに更新保持することで構築できる。

このように構成されているため、本実施形態の有機ＥＬ表示装置によれば、スイッチングＴＦＴ１０１をオフにするために最適な電圧値、即ち２値のうちローレベルについて不必要に低くない電圧値ＶＬを持つ走査信号ＳｃＬｎ１が適宜供給され、必要とあれば、該ローレベルについて最も低い電圧値ＶＬｍｉｎを持つ走査信号ＳｃＬｎ１が供給される。このため、走査線１１０の充放電操作において無駄な電力消費が低減されており、より低電力で駆動可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

より具体的には図１０の左半面に示すように、一のラインでの最小値ＭｉｎＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより小さいと、該一のラインに供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿１のローレベルの電圧値は、最も低い電圧値として、例えば“０Ｖ”とされる。同様に、他のラインでの最小値ＭｉｎＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより小さいと、該他のラインに供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿２のローレベルの電圧値は、同じく“０Ｖ”とされる。

これに対して図１０の右半面に示すように、一のラインでの最小値ＭｉｎＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより大きいと、該一のラインに供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿１のローレベルの電圧値は、０Ｖより高い電圧値ＶＬ（例えば、１Ｖ、２Ｖ又は３Ｖなど）とされる。同様に、他のラインでの最小値ＭｉｎＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより大きいと、該他のラインへ供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿２のローレベルの電圧値は、０Ｖより高い電圧値ＶＬとされる。尚、ライン単位で検出及び電圧選択が行われるので、更に他のラインでの最小値ＭｉｎＤａｔ［７：０］が閾値Ｔｈより小さいと、該他のラインへ供給される走査信号ＳｃＬｎ１＿３のローレベルの電圧値は、０Ｖとされる。

（電気光学装置の第３実施形態）
次に本発明の電気光学装置に係る第３実施形態について図１１を参照しつつ説明する。ここに図１１は、図１と同趣旨の図であり、第３実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。尚、図１１において、図１又は図９と同様の構成要素には同様の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図１１において、第３実施形態では特に、走査線駆動回路２０１ｃは、第１走査信号ＳｃＬｎ１のオンレベル、即ちハイレベルの電圧値を、画像信号Ｄｐとなるデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の電圧値又は階調値に応じて変更可能に、しかも、走査信号ＳｃＬｎ１のオフレベルの電圧値を、画像信号Ｄｐとなるデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の電圧値又は階調値に応じて変更可能に構成されている。更に、図１における最大値検出回路３２０と図９に示した最小値検出回路３３０の両者が備えられている。その他の構成については、図１から図８を参照して示した第１実施形態の場合或いは図９及び図１０を参照して示した第２実施形態の場合と同様である。

このように構成されているため、本実施形態の有機ＥＬ表示装置によれば、スイッチングＴＦＴ１０１をオンにするために最適な電圧値、即ち２値のうちハイレベルについて不必要に高くない電圧値ＶＬを持つ走査信号ＳｃＬｎ１が適宜供給され、必要とあれば、該ハイレベルについて最も高い電圧値ＶＬｍａｘ（例えば、５Ｖ）を持つ走査信号ＳｃＬｎ１が供給される。しかも、スイッチングＴＦＴ１０１をオフにするために最適な電圧値、即ち２値のうちローレベルについて不必要に低くない電圧値ＶＬを持つ走査信号ＳｃＬｎ１が適宜供給され、必要とあれば、該ローレベルについて最も低い電圧値として、例えば“０Ｖ”を持つ走査信号ＳｃＬｎ１が供給される。

このため第３実施形態によれば、走査線１１０の充放電操作において無駄な電力消費が低減されており、より低電力で駆動可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

（電気光学装置の第４実施形態）
次に本発明の電気光学装置に係る第４実施形態について図１２及び図１３を参照しつつ説明する。ここに図１２は、図１と同趣旨の図であり、第４実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。図１３は、そのうち走査線駆動回路の詳細構成の具体例を示すブロック図である。尚、図１２において、図１又は図９と同様の構成要素には同様の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図１２において、第４実施形態では特に、走査線駆動回路２０１ｄは、第１走査信号ＳｃＬｎ１のオフレベル、即ちローレベルの電圧値を、画像信号Ｄｐとなるデータ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の電圧値又は階調値に応じて変更可能に構成されている。

走査線駆動回路２０１ｄは、特に、データ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の最小電圧値ＭｉｎＤａｔ［７：０］それ自体に基づいて、走査信号ＳｃＬｎ１のローレベルの電圧値を決定するように構成されている。この場合、最小電圧値ＭｉｎＤａｔ［７：０］から走査信号ＳｃＬｎ１のローレベルの電圧値を導くための適当な演算規則を例えば図７等に基づいて定めておき、ある最小電圧値ＭｉｎＤａｔ［７：０］が得られたときには、それに固有に対応する走査信号ＳｃＬｎ１の電圧値を逐次算出していくような構成されている。

図１３に示すように、より具体的には、走査線駆動回路２０１ｄは、加算器３１４、オフセット電圧設定レジスタ３１５、デコーダ３１６及び出力セレクタ３１７を備える。加算器３１４には、最小値検出回路３３０で検出された最小電圧値ＭｉｎＤａｔ［７：０］が入力される。加算器３１４は、この最小電圧値ＭｉｎＤａｔ［７：０］に、オフセット電圧設定レジスタ３１５から受けたオフセット電圧値ＯｆｔＳｃＶ［８：０］を加算した値ＡｄｄＤａｔ［７：２］を、デコーダ３１６に送る。ここでオフセット電圧値ＯｆｔＳｃＶ［８：０］は任意に定めてよいが、基本的には、スイッチングＴＦＴ１０１の閾値に適当なマージンを加味した値とすることが好ましい。デコーダ３１６は、この加算値ＡｄｄＤａｔ［７：２］をデコードした加算値ＤｅｃＤａｔ［６３：０］を出力セレクタ３１７に送る。出力セレクタ３１７は、このデコードされた加算値ＤｅｃＤａｔ［６３：０］に基づいて適切な出力値を定め、この出力値をローレベルの電圧値として持つ走査信号ＳｃＶを、走査信号ＳｃＬｎ１として走査線１１０に送る。

尚、本実施形態の変形形態として、走査線駆動回路は、画像信号の最大電圧値それ自体に基づいて、走査信号のハイレベルの電圧値を決定するように構成されてもよい。この場合、画像信号の最大電圧値から走査信号のハイレベルの電圧値を導くための適当な演算規則を例えば図７等に基づいて定めておき、ある最大電圧値が得られたときには、それに固有に対応する走査信号の電圧値を逐次算出していくように構成されればよい。

このように構成されているため、本実施形態の有機ＥＬ表示装置によれば、図１０に示した第２実施形態の場合と同様に、スイッチングＴＦＴ１０１をオフにするために最適な電圧値、即ち２値のうちローレベルについて不必要に低くない電圧値ＶＬを持つ走査信号ＳｃＬｎ１が適宜供給され、必要とあれば、該ローレベルについて最も低い電圧値である、例えば“０Ｖ”を持つ走査信号ＳｃＬｎ１が供給される。

このため第４実施形態によれば、走査線１１０の充放電操作において無駄な電力消費が低減されており、より低電力で駆動可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

尚、走査線駆動回路で画像信号の最小電圧値又は最大電圧値それ自体に基づいて、走査信号のハイレベル又はローレベルの電圧値を決定する方式としては、例えば走査信号のローレベル又はハイレベルの電圧値を生成するＯＰアンプ又はＤＡコンバータの出力電圧を、電源線１０５における変化と同様に変化させる、例えば、電源線１０５の電圧低下分と同じだけ出力電圧を低下させることなどによって、同様に対応することも可能である。

加えて、検出された最小電圧値に対して、スイッチングＴＦＴの閾値とＴＦＴ特性のバラツキに対処するためのマージンとを、例えばこれらの合計で２Ｖ程度だけ加算する構成としてもよい。この場合にも、ＯＰアンプ又はＤＡコンバータの利用が可能である。

（電気光学装置の第５実施形態）
次に本発明の電気光学装置に係る第５実施形態について図１４を参照しつつ説明する。ここに図１４は、図１と同趣旨の図であり、第５実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。尚、図１４において、図１と同様の構成要素には同様の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図１４において、第５実施形態では特に、制限回路４０１を備える。制限回路４０１は、例えば表示する画像の殆ど全面が極めて高い階調からなる場合（例えば、全面が真っ白な画像等）などにおいて、表示パネル部１００全体における階調を一律に低減するピーク輝度制御を実施するように構成されている。このような制御が実施されるときには、データ線１２０に送り出される画像信号Ｄｐの殆どは低階調をもつものに偏ることになる。よって、第１実施形態の場合と同様に、或いはそれ以上に効果的に、走査線１１０の充放電操作において無駄な電力消費が低減されており、より低電力で駆動可能な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

尚、このようにピーク輝度制御を、階調値を一律に半減して行う場合には、例えば駆動ＴＦＴがＮｃｈ型であれば、走査線のオン電圧を低くすることで対応してもよく、次に説明する変形形態の如く駆動ＴＦＴがＰｃｈ型であれば、走査線のオフ電圧を高くすることで対応してもよい。

加えて、ピーク輝度制御を、発光部１０４の駆動電源の電圧Ｖｄｄ（図２参照）を変化させて行う場合には、同じ傾向で走査線のオン電圧を生成するＤＡコンバータ又はＯＰアンプの出力電圧を変化させてもよい。例えば、同じだけ電圧を増減させてもよい。

（電気光学装置の変形形態）
上述の各実施形態では、駆動ＴＦＴ１０３がＮｃｈ型であるが、それらの変形形態として、駆動ＴＦＴがＰｃｈ型であってもよい。この場合について、図１５及び図１６を参照しながら説明する。ここに図１５は、図２と同趣旨の図であって、駆動ＴＦＴがＰｃｈ型である場合の画素部の構成を示す回路図、図１６は、図７と同趣旨の図であって、同じく駆動ＴＦＴがＰｃｈ型である場合における階調値と駆動電圧値及び駆動電流値との関係を示すグラフである。

図１５において、Ｐｃｈの駆動ＴＦＴ１０３´が設けられている他は、図２に示したＮｃｈの駆動ＴＦＴ１０３が設けられている場合と同様である。しかし、階調値と駆動電圧値との関係は図７とは著しく相違する。即ち、この場合には、図１６に示すように、階調値が大きくなればなる程、駆動ＴＦＴ１０３´の駆動電圧値は、低下するようになる。

この場合、図１６に示すように、階調値が大きくなればなる程、これに応じて画像信号Ｄｐの電圧が低くなり、よって駆動ＴＦＴ１０３のゲートに印加される駆動電圧値が小さくなる。更に、これに応じて、駆動ＴＦＴ１０３のソースドレイン間を介して流れる駆動電流の駆動電流値が大きくなる。

このように変形形態によれば、駆動ＴＦＴ１０３’をオン又はオフする際に必要な走査信号の電圧値は、スイッチングＴＦＴ１０１のソースに入力される画像信号Ｄｐの電圧値（即ち、データ信号ＩｎＤａｔ［７：０］の階調値）に依存しており、スイッチングＴＦＴ１０１をオンするための走査信号ＳｃＬｎ１のハイレベルの電圧値を相対的に低く、例えば図８に示した電圧値ＶＨのように、設定すれば、走査線１１０に充放電すべき電力を顕著にカットすることが可能となる。或いは、これに代えて又は加えて、スイッチングＴＦＴ１０１をオフするための走査信号ＳｃＬｎ１のローレベルの電圧値を相対的に高く、例えば図１０に示した電圧値ＶＬのように、設定すれば、走査線１１０に充放電すべき電力を顕著にカットすることが可能となる。

加えて、スイッチングＴＦＴ１０１についても、各種実施形態に示した如きＮｃｈ型に限らず、Ｐｃｈ型としても構成することも可能である。

以上詳細に説明したように各種実施形態によれば、より低電力による電気光学装置の駆動を実現するために、スイッチングＴＦＴ１０１のゲートにおけるオンオフを実現するための電位差を小さくすることができる。即ち、一つには２値の走査信号ＳｃＬｎ１のローレベルの電圧値はそのままにしてハイレベルの電圧値を適宜低くするという方法、二つには、２値の走査信号ＳｃＬｎ１のハイレベルの電圧値はそのままにしてローレベルの電圧値を適宜高くするという方法、三つには２値の走査信号ＳｃＬｎ１のハイレベルの電圧値を適宜低くすると共にローレベルの電圧値を適宜高くするという方法が、採られる。しかも、このような方法は、駆動ＴＦＴ１０３やスイッチングＴＦＴ１０１が、Ｎチャネル型であるかＰチャネル型であるかを問わずに、或いはエンハンスメント形であるかデプレション形であるかを問わずに、採用可能である。また、個々のＴＦＴ特性のバラツキを考慮して、走査信号ＳｃＬｎ１における最適な電圧値を設定することも可能であり、実用上大変有利である。

（電子機器）
次に、上述した有機ＥＬ装置が各種の電子機器に適用される場合について図１７及び図１８を参照して説明する。

先ず、この有機ＥＬ装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図１７は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、有機ＥＬ装置を用いて構成された表示ユニット１２０６とを備えている。

さらに、この有機ＥＬ装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図１８は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２とともに有機ＥＬ装置を備えるものである。尚、図１８中、有機ＥＬ装置には符号１００５を付して示してある。

この他にも、有機ＥＬ装置は、ノート型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、テレビ、ビューファインダ、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、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等に、更にはプリンタ、コピー、ファクシミリなどの画像形成装置における露光用ヘッド等に適用することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置用駆動回路、電気光学装置及び電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

第１実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。 第１実施形態における表示パネル部を構成する画素部の構成を示す回路図である。 第１実施形態における最大値検出回路の構成を示すブロック図である。 第１実施形態における走査線電圧指令回路の構成を示すブロック図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の走査信号の出力動作の流れを示すフローチャートである。 図５のフローチャートに沿って各種発信される信号のタイミングチャートである。 第１実施形態におけるデータ信号として運ばれる階調値と、駆動電流値及び駆動電圧値との関係を示す特性図である。 第１実施形態における走査信号の電圧値を変更させる様子を、信号波形図を用いて示した概念図である。 第２実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。 第２実施形態における走査信号の電圧値を変更させる様子を、信号波形図を用いて示した概念図である。 第３実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。 第４実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。 第４実施形態における走査線駆動回路の一例の構成を示すブロック図である。 第５実施形態の有機ＥＬ表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。 変形形態における表示パネル部を構成する画素部の構成を示す回路図である。 変形形態におけるデータ信号として運ばれる階調値と、駆動電流値及び駆動電圧値との関係を示す特性図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１１０…走査線、１２０…データ線、１０１…スイッチングＴＦＴ、１０２…ストレージキャパシタ、１０３、１０３´…駆動ＴＦＴ、１０５…電源線、２０１…走査線駆動回路、３１０…走査線電圧指令回路、３２０…最大値検出回路、３３０…最小値検出回路、３１３…閾値変更装置

Claims (16)

1. （ｉ）画像表示領域に配線された複数の走査線及び複数のデータ線と（ｉｉ）前記画像表示領域に配列されており、前記走査線にゲートが接続され且つ前記データ線にソースが接続された薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタを介して駆動される表示素子を夫々含む複数の画素部とを備えた電気光学装置を駆動する電気光学装置用駆動回路であって、
   前記データ線に供給される画像信号の電圧値又は階調値を検出する検出手段と、
   前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、
   前記検出された電圧値又は階調値に応じて、前記走査信号の電圧値を変更するように前記走査線駆動回路を制御する制御手段と、
   前記データ線に前記画像信号を供給するデータ線駆動回路と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置用駆動回路。
2. 前記制御手段は更に、前記走査線駆動回路が前記走査信号を供給するタイミングと前記データ線駆動回路が前記画像信号を供給するタイミングとの同期を制御することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用駆動回路。
3. 前記検出手段は、一の走査線に接続された複数の画素部に供給される複数の画像信号の電圧値又は階調値のうち最大の電圧値又は階調値を、前記一の走査線に対応するライン単位毎に検出し、
   前記制御手段は、前記検出された最大の電圧値又は階調値に応じて、前記一の走査線に供給される走査信号の電圧値を、前記ライン単位で変更するように前記走査線駆動回路を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置用駆動回路。
4. 前記検出手段は、前記複数の画素部に供給される複数の画像信号の電圧値又は階調値のうち最大の電圧値又は階調値を、前記画像表示領域に対応するフレーム単位毎に検出し、
   前記制御手段は、前記検出された最大の電圧値又は階調値に応じて、前記複数の走査線に供給される複数の走査信号の電圧値を、前記フレーム単位で変更するように前記走査線駆動回路を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置用駆動回路。
5. 前記検出手段は、一の走査線に接続された複数の画素部に供給される複数の画像信号の電圧値又は階調値のうち最小の電圧値又は階調値を、前記一の走査線に対応するライン単位毎に検出し、
   前記制御手段は、前記検出された最小の電圧値又は階調値に応じて、前記一の走査線に供給される走査信号の電圧値を、前記ライン単位で変更するように前記走査線駆動回路を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置用駆動回路。
6. 前記検出手段は、前記複数の画素部に供給される複数の画像信号の電圧値又は階調値のうち最小の電圧値又は階調値を、前記画像表示領域に対応するフレーム単位毎に検出し、
   前記制御手段は、前記検出された最小の電圧値又は階調値に応じて、前記複数の走査線に供給される複数の走査信号の電圧値を、前記フレーム単位で変更するように前記走査線駆動回路を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置用駆動回路。
7. 前記検出手段は、
   一の画像信号の電圧値又は階調値を、暫定的な最大の電圧値又は階調値として保持する最大値レジスタと、
   前記保持された暫定的な最大の電圧値又は階調値と他の画像信号の電圧値又は階調値とを比較する比較手段と
   を備え、
   前記比較手段による比較の結果、前記保持された暫定的な最大の電圧値又は階調値よりも前記他の画像信号の電圧値又は階調値が大きい場合に、前記最大値レジスタは、前記他の画像信号の電圧値又は階調値を、新たに暫定的な最大の電圧値又は階調値として更新して保持することを特徴とする請求項３又は４に記載の電気光学装置用駆動回路。
8. 前記検出手段は、
   一の画像信号の電圧値又は階調値を、暫定的な最小の電圧値又は階調値として保持する最小値レジスタと、
   前記保持された暫定的な最小の電圧値又は階調値と他の画像信号の電圧値又は階調値とを比較する比較手段と
   を備え、
   前記比較手段による比較の結果、前記保持された暫定的な最小の電圧値又は階調値よりも前記他の画像信号の電圧値又は階調値が小さい場合に、前記最小値レジスタは、前記他の画像信号の電圧値又は階調値を、新たに暫定的な最小の電圧値又は階調値として更新して保持することを特徴とする請求項５又は６に記載の電気光学装置用駆動回路。
9. 前記制御手段は、前記検出された最大の電圧値又は階調値と所定の閾値との大小関係に基づいて、前記走査信号の電圧値を変更するように前記走査線駆動回路を制御することを特徴とする請求項３、４又は７に記載の電気光学装置用駆動回路。
10. 前記制御手段は、前記検出された最小の電圧値又は階調値と所定の閾値との大小関係に基づいて、前記走査信号の電圧値を変更するように前記走査線駆動回路を制御することを特徴とする請求項５、６又は８に記載の電気光学装置用駆動回路。
11. 前記閾値を変更する閾値変更手段を更に備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載の電気光学装置用駆動回路。
12. 前記走査線駆動回路は、前記走査信号の電圧値として夫々選択可能な複数の電圧値で前記走査信号を生成可能な生成手段を備え、
    前記制御手段は、前記複数の電圧値のうち一の電圧値を、前記検出された電圧値又は階調値に応じて、選択する選択手段を備え、
    前記生成手段は、前記選択手段により選択された一の電圧値で前記走査信号を生成することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気光学装置用駆動回路。
13. 前記走査線駆動回路は、前記走査信号として２値の電圧値をとる信号を供給し、
    前記制御手段は、前記検出された電圧値又は階調値に応じて、前記２値のうち少なくとも一方を変更するように前記走査線駆動回路を制御することを特徴とする請求項１からから１２のいずれか一項に記載の電気光学装置用駆動回路。
14. 前記画像信号の電圧値又は階調値を、一定値以下に制限するように前記データ線駆動回路を制御する制限回路を更に備え、
    前記検出手段は、前記制限回路により制限された前記画像信号の電圧値又は階調値を検出することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の電気光学装置用駆動回路。
15. 画像表示領域に配線された複数の走査線及び複数のデータ線と、
    前記画像表示領域に配列されており、前記走査線にゲートが接続され且つ前記データ線にソースが接続された薄膜トランジスタ及び該薄膜トランジスタを介して駆動される表示素子を夫々含む複数の画素部と、
    前記データ線に供給される画像信号の電圧値又は階調値を検出する検出手段と、
    前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、
    前記検出された電圧値又は階調値に応じて、前記走査信号の電圧値を変更するように前記走査線駆動回路を制御する制御手段と、
    前記データ線に前記画像信号を供給するデータ線駆動回路と
    を備えたことを特徴とする電気光学装置。
16. 請求項１５に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
    

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