JP3918770B2 - 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器に係り、特に、データ線に対して電流ベースで供給されるデータ信号のリーク対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）素子を用いたディスプレイが注目されている。有機ＥＬ素子は、自己を流れる電流によって駆動する典型的な電流駆動型素子であり、その電流レベルに応じた輝度で自己発光する。このような有機ＥＬ素子の駆動方式の一つとして、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されているように、データ線へのデータ供給を電流ベースで行う電流プログラム方式がある。電流プログラム方式は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）の特性のばらつきをある程度補償できるという利点がある反面、データ電流が微少になる低階調表示には、データの書き込み不足が生じ易い。
【０００３】
また、特許文献３には、それぞれのデータ線の端部にスイッチング素子を接続した回路構成について開示されている。具体的には、通常のデータ線駆動回路と対向する位置に、副データ線駆動回路を追加したダブルデコーダ構造について開示されている。この副データ線駆動回路は、デコーダと複数のスイッチング素子とを有する。それぞれのスイッチング素子の一端は、緑色（Ｇ）の有機ＥＬ素子に対応したデータ線に接続されており、その他端は、キャラクタ表示用電圧が供給された電源配線に接続されている。副データ線駆動回路は、キャラクタ表示をする場合に用いられる他、断線等の検査回路やプリチャージ回路としても用いることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−２２０４９号公報
【特許文献２】
特開２００３−２２０５０号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７５０４５号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電流プログラム方式では、画素へのデータ書き込みを行う際、データ線に設けられたスイッチング素子のオフリーク（非導通状態で生じるリーク電流）が生じると、階調性の悪化を招くという問題がある。なぜなら、非導通状態のスイッチング素子にリーク電流が流れた場合、画素に実際に供給される電流は、本来のデータ電流よりリーク電流を減じた値になり、有機ＥＬ素子の発光輝度がリーク電流分だけ低下するからである。このような階調性の悪化は、低階調時、すなわち、データ電流が小さい場合において顕著となる。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、データ線に設けられたスイッチング素子のオフリークを抑制し、階調性の悪化を抑制することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、電源電圧からこれよりも低い電圧に向かって流れる駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置を提供する。この電気光学装置は、画素に対応して設けられたデータ線と、電源電圧を画素に供給する電源線と、信号伝送線と、データ線と信号伝送線との導通を制御する第１のスイッチング素子と、電源電圧と信号伝送線との導通を制御する第２のスイッチング素子とを有する。データ線に対するデータ信号の供給を第１のスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、第１のスイッチング素子は非導通状態に設定されるとともに、第２のスイッチング素子は導通状態に設定される。また、データ線に対するデータ信号とは異なる信号の供給を第１のスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、第１のスイッチング素子は導通状態に設定されるとともに、第２のスイッチング素子は非導通状態に設定される。
【０００８】
ここで、第１の発明において、自己のチャネルを流れるデータ信号に基づいて、キャパシタに対するデータの書き込みを行うトランジスタをさらに有し、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子との間における信号伝送線上に設けられ、上記トランジスタと同一の特性を有し、かつ、ダイオード接続されたトランジスタをさらに有することが好ましい。
【０００９】
第２の発明は、画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置を提供する。この電気光学装置は、画素に対応して設けられたデータ線と、信号伝送線と、データ線と信号伝送線との導通を制御するスイッチング素子とを有する。データ線に対するデータ信号の供給をスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、スイッチング素子は非導通状態に設定されるとともに、最低階調を規定するデータ信号をデータ線に供給した際、データ線に生じる電圧に相当する所定電圧が信号伝送線に印加される。また、データ線に対するデータ信号とは異なる信号の供給をスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、スイッチング素子は導通状態に設定されるとともに、信号伝送線に対する所定電圧の印加を停止する。
【００１０】
ここで、第１または第２の発明において、第１のモードは、通常の動作状態で電気光学装置の表示を行う通常モードであり、第２のモードは、電気光学装置の検査を行う検査モードであってもよい。この場合、信号伝送線は、検査時に外部信号が供給されるパッドに接続された検査線であることが好ましい。
【００１１】
第１または第２の発明において、電源線は、ＲＧＢ毎に独立して３系統設けられており、電源線の系統毎に独立して、信号伝送線とスイッチング素子（第１および第２のスイッチング素子）とが設けられていてもよい。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または第２の発明に係る電気光学装置を実装した電子機器を提供する。
【００１３】
第４の発明は、画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、電源電圧からこれよりも低い電圧に向かって流れる駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を画素が有する電気光学装置の駆動方法を提供する。この駆動方法は、画素に対応して設けられたデータ線に対するデータ信号の供給を、データ線と信号伝送線との導通を制御する第１のスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、第１のスイッチング素子を非導通状態に設定するとともに、電源電圧と信号伝送線との導通を制御する第２のスイッチング素子を導通状態に設定する第１のステップと、データ線に対するデータ信号とは異なる信号の供給を第１のスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、第１のスイッチング素子を導通状態に設定するとともに、第２のスイッチング素子を非導通状態に設定する第２のステップとを有する。
【００１４】
第４の発明において、自己のチャネルを流れるデータ信号に基づいて、キャパシタに対するデータの書き込みを行うトランジスタをさらに有し、第１のステップは、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子との間における信号伝送線上に設けられ、上記トランジスタと同一の特性を有し、かつ、ダイオード接続されたトランジスタを介して、電源線の電源電圧を信号伝送線に供給するステップを含むことが好ましい。
【００１５】
第５の発明は、画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置の駆動方法を提供する。この駆動方法は、画素に対応して設けられたデータ線に対するデータ信号の供給を、データ線と信号伝送線との導通を制御するスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、スイッチング素子を非導通状態に設定するとともに、最低階調を規定するデータ信号をデータ線に供給した際、データ線に生じる電圧に相当する所定電圧を信号伝送線に印加する第１のステップと、データ線に対するデータ信号とは異なる信号の供給をスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、スイッチング素子を導通状態に設定するとともに、信号伝送線に対する所定電圧の印加を停止する第２のステップとを有する。
【００１６】
第４または第５の発明において、第１のモードは、通常の動作状態で電気光学装置の表示を行う通常モードであり、第２のモードは、電気光学装置の検査を行う検査モードであってもよい。この場合、信号伝送線は、検査時に外部信号が供給されるパッドに接続された検査線であることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図である。表示部１には、ｍドット×ｎライン分の画素２がマトリクス状（二次元平面的）に並んでいるとともに、水平方向に延在している走査線群Ｙ1〜Ｙnと、垂直方向に延在しているデータ線群Ｘ1〜Ｘmとが配置されている。それぞれの画素２は、走査線群Ｙ1〜Ｙnとデータ線群Ｘ1〜Ｘmとの交差に対応して配置されている。電源線Ｌddには、電圧生成回路５において生成された所定の電源電圧Ｖddが供給されており、この電源線Ｌddを介して、各画素２への電源供給が行われる。なお、図１では、電源電圧Ｖddよりも低い基準電圧Ｖssを各画素２に供給する電源線と、後述する駆動信号ＧＰを画素行単位で供給する駆動信号線とが省略されている。
【００１８】
図２は、一例としての画素２の回路図である。１つの画素２は、有機ＥＬ素子OLED、４つのトランジスタＴ1〜Ｔ4、および、データを保持するキャパシタＣによって構成されている。ダイオードとして表記された有機ＥＬ素子OLEDは、自己を流れる駆動電流Ｉoledによって発光輝度が制御される典型的な電流駆動型の素子である。なお、本実施形態に係る画素回路では、ｎチャネル型のトランジスタＴ1，Ｔ2，Ｔ4とｐチャネル型のトランジスタＴ3とが用いられているが、これは一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
トランジスタＴ1のゲートは、走査信号ＳＥＬが供給された走査線Ｙに接続され、そのソースは、データ電流Ｉdataが供給されたデータ線Ｘに接続されている。このトランジスタＴ1のドレインは、トランジスタＴ2のソースと、駆動トランジスタＴ3のドレインと、制御素子の一形態である制御トランジスタＴ4のドレインとに共通接続されている。トランジスタＴ2のゲートは、トランジスタＴ1と同様に、走査信号ＳＥＬが供給された走査線Ｙに接続されている。トランジスタＴ2のドレインは、キャパシタＣの一方の電極と、トランジスタＴ3のゲートとに共通接続されている。キャパシタＣの他方の電極とトランジスタＴ3のソースとには、電源線Ｌddを介して電源電圧Ｖddが印加されている。駆動信号ＧＰがゲートに供給されたトランジスタＴ4は、トランジスタＴ3のドレインと有機ＥＬ素子OLEDのアノード（陽極）との間に設けられている。この有機ＥＬ素子OLEDのカソード（陰極）には、基準電圧Ｖssが印加されている。
【００２０】
図３は、図２に示した画素２の駆動タイミングチャートである。画素２の選択が開始されるタイミングをｔ0とし、この画素２の選択が次に開始されるタイミングをｔ2とする。この期間ｔ0〜ｔ2は、前半のプログラミング期間ｔ0〜ｔ1と、後半の駆動期間ｔ1〜ｔ2とに分けられる。
【００２１】
プログラミング期間ｔ0〜ｔ1では、キャパシタＣに対するデータの書き込みが行われる。まず、タイミングｔ0において、走査信号ＳＥＬが高レベル（以下「Ｈレベル」という）に立ち上がり、スイッチング素子として機能するトランジスタＴ1，Ｔ2が共にオン（導通）する。これにより、データ線ＸとトランジスタＴ3のドレインとが電気的に接続されるとともに、トランジスタＴ3は、自己のゲートと自己のドレインとが電気的に接続されたダイオード接続となる。トランジスタＴ3は、データ線Ｘより供給されたデータ電流Ｉdataを自己のチャネルに流し、このデータ電流Ｉdataに応じたゲート電圧Ｖgを自己のゲートに発生させる。トランジスタＴ3のゲートに接続されたキャパシタＣには、発生したゲート電圧Ｖgに応じた電荷が蓄積され、蓄積された電荷量に相当するデータが書き込まれる。プログラミング期間ｔ0〜ｔ1において、トランジスタＴ3は、自己のチャネルを流れるデータ信号に基づいて、キャパシタＣに対するデータの書き込みを行うプログラミングトランジスタとして機能する。なお、この期間ｔ0〜ｔ1では、駆動信号ＧＰが低レベル（以下「Ｌレベル」という）に維持されているため、トランジスタＴ4はオフ（非導通）のままである。したがって、有機ＥＬ素子OLEDに対する駆動電流Ｉoledの電流経路が遮断されるため、有機ＥＬ素子OLEDは発光しない。
【００２２】
続く駆動期間ｔ1〜ｔ2では、駆動電流Ｉoledが有機ＥＬ素子OLEDを流れ、有機ＥＬ素子OLEDが発光する。まず、タイミングｔ1において、走査信号ＳＥＬがＬレベルに立ち下がり、トランジスタＴ1，Ｔ2が共にオフする。これにより、データ電流Ｉdataが供給されるデータ線ＸとトランジスタＴ3のドレインとが電気的に分離され、トランジスタＴ3のゲートとドレインとの間も電気的に分離される。トランジスタＴ3のゲートには、キャパシタＣの蓄積電荷に応じたゲート電圧Ｖgが印加され続ける。タイミングｔ1における走査信号ＳＥＬの立ち下がりと同期して、それ以前はＬレベルだった駆動信号ＧＰがＨレベルに立ち上がる。これにより、電源電圧Ｖddから基準電圧Ｖssに向かって、トランジスタＴ3，Ｔ4と有機ＥＬ素子OLEDとを介した駆動電流Ｉoledの電流経路が形成される。有機ＥＬ素子OLEDを流れる駆動電流Ｉoledは、トランジスタＴ3のチャネル電流に相当し、その電流レベルは、キャパシタＣの蓄積電荷に起因したゲート電圧Ｖgによって制御される。駆動期間ｔ1〜ｔ2において、トランジスタＴ3は、有機ＥＬ素子OLEDを駆動させる駆動トランジスタとして機能し、有機ＥＬ素子OLEDの輝度は、駆動電流Ｉoledに応じて設定される。
【００２３】
走査線駆動回路３およびデータ線駆動回路４は、図示しない制御回路による制御下において、互いに協働して表示部１の表示制御を行う。走査線駆動回路３は、シフトレジスタ、出力回路等を主体に構成されており、走査線Ｙ1〜Ｙnに走査信号ＳＥＬ（および駆動信号ＧＰ）を出力することによって、走査線Ｙ1〜Ｙnを順番に選択していく。このような線順次走査により、１垂直走査期間（１Ｆ）において、所定の走査方向に（一般的には最上から最下に向かって）、１水平ライン分の画素群に相当する画素行が順番に選択されていく。
【００２４】
データ線Ｘ1〜Ｘmの一端側に設けられたデータ線駆動回路４は、シフトレジスタ、ラインラッチ回路、出力回路等を主体に構成されている。このデータ線駆動回路４は、電流プログラム方式を採用している関係上、画素２の表示階調に相当するデータ（データ電圧Ｖdata）をデータ電流Ｉdataへと変換する可変電流源を含む。データ線駆動回路４は、１水平走査期間（１Ｈ）において、今回データを書き込む画素行に対するデータ電流Ｉdataの一斉出力と、次の１Ｈで書き込みを行う画素行に関するデータの点順次的なラッチとを同時に行う。ある１Ｈにおいて、データ線Ｘの本数に相当するｍ個のデータが順次ラッチされる。そして、次の１Ｈにおいて、ラッチされたｍ個のデータは、データ電流Ｉdataに変換された上で、それぞれのデータ線Ｘ1〜Ｘmに対して一斉に出力される。
【００２５】
また、データ線Ｘ1〜Ｘmの他端側には検査回路６が設けられている。この検査回路６は、データ線Ｘ1〜Ｘmの断線検査や画素２の発光検査といった各種の検査を行う際に用いられる。検査回路６は、パッド６０、複数の第１のスイッチング素子６１、第２のスイッチング素子６２および信号伝送線Ｌsigで構成されている。データ線Ｘ1〜Ｘmのそれぞれは、データ線単位で設けられた第１のスイッチング素子６１を介して、信号伝送線Ｌsigに共通接続されている。この信号伝送線Ｌsigは、検査用の外部信号が供給されるパッド６０に接続されているとともに、第２のスイッチング素子６２を介して、電源線Ｌddにも接続されている。第１のスイッチング素子６１は、データ線単位で供給される制御信号Ｓ1〜Ｓmのいずれかによって導通制御され、導通状態になっているスイッチング素子６１に対応するデータ線Ｘと信号伝送線Ｌsigとを接続（導通）する。また、第２のスイッチング素子６２はモード信号modeによって導通制御され、これが導通状態の場合に、電源線Ｌdd（電源電圧Ｖdd）と信号伝送線Ｌsigとを接続（導通）する。なお、本実施形態では、スイッチング素子６１，６２として、ｎチャネル型のトランジスタを用いているが、これ以外に、ｐチャネル型のトランジスタやアナログスイッチ等を用いてもよい。
【００２６】
電気光学装置の動作モードとしては、通常モードおよび検査モードの２つが用意されている。通常モードは、通常の動作状態で電気光学装置の表示を行う際に設定されるモードであり、検査モードは、電気光学装置の検査を行う際に設定されるモードである。
【００２７】
通常モードに設定する場合には、モード信号modeがＨレベルに設定されるとともに、すべての制御信号Ｓ1〜ＳmがＬレベルに設定される。これにより、モード信号modeによって導通制御される第２のスイッチング素子６２がオンして、信号伝送線Ｌsigと電源線Ｌddとが電気的に接続される。それとともに、第１のスイッチング素子６１がオフして、信号伝送線Ｌsigとデータ線Ｘ1〜Ｘmとが電気的に分離される。通常モード時におけるデータ線Ｘに対するデータ信号の供給は、第１のスイッチング素子６１を介する信号伝送線Ｌsig側からではなく、このスイッチング素子６１を介さないデータ線駆動回路４側より行われる。すなわち、データ線駆動回路４からのデータ電流Ｉdataがデータ線Ｘに供給され、走査線駆動回路３との協働の下、画素２へのデータ書き込みが行われる。この場合、この信号供給に関与しない信号伝送線Ｌsigの電圧、換言すれば、第１のスイッチング素子６１の一端（データ線Ｘとは反対側の端部）の電圧は、電源線Ｌddより供給された電源電圧Ｖdd相当に固定される。
【００２８】
一方、検査モードに設定する場合には、モード信号modeがＬレベルに設定される一方、検査すべき事項に応じて、制御信号Ｓ1〜Ｓmのいずれか、或いは、これらのすべてがＨレベルに設定される。これにより、モード信号modeによって導通制御される第２のスイッチング素子６２がオフして、信号伝送線Ｌsigと電源線Ｌddとが電気的に接続される。それとともに、第１のスイッチング素子６１が適宜オンして、オン状態のスイッチング素子６１に対応するデータ線Ｘと信号伝送線Ｌsigとが電気的に接続される。検査モード時におけるデータ線Ｘに対する信号（データ線とは異なる信号）の供給は、データ線駆動回路４側からではなく、スイッチング素子６１を介する信号伝送線Ｌsig側より行われる。すなわち、信号伝送線Ｌsigを電源線Ｌddから分離した状態で、パッド６０より供給された外部信号が、信号伝送線Ｌsigおよび第１のスイッチング素子６１を介して、対応するデータ線Ｘに供給される。
【００２９】
本実施形態によれば、検査回路６の一部を構成する第１のスイッチング素子６１のオフリークを抑制することで、表示品質の向上を図る。図４は、上述したプログラミング期間ｔ0〜ｔ1における画素２へのデータ書き込みの説明図である。なお、同図では、オン状態にあるトランジスタＴ1，Ｔ2が省略されている。
【００３０】
データ線駆動回路４がデータ電流Ｉdataをデータ線Ｘに供給する場合、画素２に実際に供給される実データ電流Ｉdata'は、データ電流Ｉdataからリーク電流Ｉleakを差し引いた値（Ｉdata−Ｉleak）になる。リーク電流Ｉleakは、非導通状態にある第１のスイッチング素子６１のチャネルを流れる電流であり、これが大きくなるほど、実際の表示階調が本来の階調からずれてしまう（有機ＥＬ素子OLEDの発光輝度が低下する）。このような階調ずれは、データの書き込み不足が生じやすい低階調表示において顕著になり、コントラストの低下招く。理想的には、低階調表示時おけるリーク電流Ｉleakを０にできれば、かかる階調性の悪化を防止することができる。リーク電流Ｉleakは、第１のスイッチング素子６１のオフ抵抗が小さくなるにつれて増大するが、このオフ抵抗は、スイッチング素子６１のチャネル間（ソース・ドレイン間）の電位差Ｖtr1に依存する。この電位差Ｖtr1が０であれば、リーク電流Ｉleakも０になる。
【００３１】
このような点に鑑み、本実施形態では、最低階調のデータ書き込み時において、第１のスイッチング素子６１の電位差Ｖtr1が０になるように、信号伝送線Ｌsigの電圧を設定する。最低階調時には、データ電流Ｉdataが０或いはそれに近い値になるので、スイッチング素子６１の一端側の電圧（データ線Ｘの電圧）は、電源電圧Ｖdd相当になる（ただし、電源電圧Ｖddと同一電圧ではない）。また、通常モード時には、第２のスイッチング素子６２がオンしているため、スイッチング素子６１の他端側の電圧（信号伝送線Ｌsigの電圧）も電源電圧Ｖdd相当になる。したがって、第１のスイッチング素子６１の電位差Ｖtr1がほぼ０になるため、リーク電流Ｉleakもほぼ０となり、データ電流Ｉdataとほぼ同等の電流Ｉdata'が画素２に供給される。その結果、低階調表示時における階調ずれが緩和されるので、表示品質の向上を図ることが可能となる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態に係る画素２へのデータ書き込みの説明図である。図４に示した回路要素と同一の要素については同一の符号を付してここでの説明を省略する。本実施形態の特徴は、検査回路６の一部としてダイオード接続されたトランジスタ６３を追加した点である。このトランジスタ６３は、第１のスイッチング素子６１と第２のスイッチング素子６２との間における信号伝送線Ｌsig上に設けられており、プログラミングトランジスタとして機能するトランジスタＴ3と同一の特性を有する。したがって、電源電圧ＶddからトランジスタＴ3のしきい値Ｖth分だけ下がった電圧がデータ線Ｘに印加されるのと同様に、信号伝送線Ｌsigにも、電源電圧Ｖddからトランジスタ６３のしきい値Ｖthだけ下がった電圧が印加される。これにより、第１の実施形態と比較して、第１のスイッチング素子６１の電位差Ｖtr1がより０に近づくので、リーク電流Ｉleakをより効果的に抑制できる。その結果、低階調表示時における階調ずれが一層緩和されるので、表示品質の向上を図ることが可能となる。
【００３３】
（第３の実施形態）
本実施形態では、信号伝送線Ｌsigの電圧をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）毎に独立して設定する。図６は、本実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図である。画像の最小表示単位である１画素は、Ｒ用の電源線ＬＲddに接続されたＲ画素２ｒ、Ｇ用の電源線ＬＧbbに接続されたＧ画素２ｇ、および、Ｂ用の電源線ＬＢddに接続されたＢ画素２ｂで構成されている。３系統の電源線ＬＲdd，ＬＧdd，ＬＢddが設けられている理由は、有機ＥＬ素子OLEDの光学特性がＲ，Ｇ，Ｂ毎に異なる点を考慮して、駆動電圧ＶddをＲＧＢ毎に設定するためである。電圧生成回路５は、Ｒ用の駆動電圧ＶＲdd、Ｇ用の駆動電圧ＶＧddおよびＢ用の駆動電圧ＶＢddを別個に生成し、対応する電源線ＬＲdd，ＬＧdd，ＬＢddに供給する。
【００３４】
検査回路６は、回路要素６０Ｒ，６１Ｒ，６２Ｒで構成されるＲ用の検査部と、回路要素６０Ｇ，６１Ｇ，６２Ｇで構成されるＧ用の検査部と、回路要素６０Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂで構成されるＢ用の検査部とで構成されている。それぞれの検査部の構成については、第１の実施形態の構成と同様であるから、ここでの説明を省略する。なお、それぞれの検査部に、第２の実施形態で説明したトランジスタ６３を追加してもよい。
【００３５】
本実施形態によれば、ＲＧＢに対応して互いに独立した３系統の検査部で検査回路６を構成することにより、ＲＧＢ毎に異なる電源電圧Ｖddを設定した場合でも、低階調表示時における電位差Ｖtr1をほぼ０にできる。これにより、第１または第２の実施形態と同様に、リーク電流Ｉleakを低減できるので、表示品質の向上を図ることが可能となる。
【００３６】
なお、本発明は、図２に示した画素回路の構成例に限定されるものではなく、以下に説明する回路構成も含めて、様々な回路構成に広く適用可能である。
【００３７】
図７は、画素２の別の一例を示す回路図である。１つの画素２は、有機ＥＬ素子OLED、能動素子である５つのトランジスタＴ1〜Ｔ5、および、データを保持するキャパシタＣによって構成されている。この画素回路では、ｎチャネル型のトランジスタＴ1，Ｔ5と、ｐチャネル型のトランジスタＴ2〜Ｔ4とが用いられているが、これは一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
トランジスタＴ1のゲートは、第１の走査信号ＳＥＬ1が供給される走査線に接続され、そのソースは、データ電流Ｉdataが供給されるデータ線Ｘに接続されている。また、トランジスタＴ1のドレインは、トランジスタＴ2のドレインと、プログラミングトランジスタとして機能するトランジスタＴ3のドレインとに共通接続されている。第２の走査信号ＳＥＬ2がゲートに供給されたトランジスタＴ2のソースは、カレントミラー回路を構成する一対のトランジスタＴ3，Ｔ4のゲートと、キャパシタＣの一方の電極とに共通接続されている。トランジスタＴ3のソース、トランジスタＴ4のソースおよびキャパシタＣの他方の電極には、電源電圧Ｖddが印加されている。駆動信号ＧＰがゲートに供給されたトランジスタＴ5は、駆動電流Ｉoledの電流経路中、具体的には、トランジスタＴ4のドレインと有機ＥＬ素子OLEDのアノード（陽極）との間に設けられている。この有機ＥＬ素子OLEDのカソード（陰極）には、基準電圧Ｖssが印加されている。トランジスタＴ3，Ｔ4は、両者のゲートが互いに接続されたカレントミラー回路を構成している。したがって、プログラミングトランジスタとして機能するトランジスタＴ3のチャネルを流れるデータ電流Ｉdataの電流レベルと、駆動トランジスタとして機能するトランジスタＴ4のチャネルを流れる駆動電流Ｉoledの電流レベルとは、比例関係になる。
【００３９】
図８は、図７に示した画素２の駆動タイミングチャートである。走査線駆動回路３の線順次走査によって、ある画素２の選択が開始されるタイミングをｔ0とし、その画素２の選択が次に開始されるタイミングをｔ2とする。この１垂直走査期間ｔ0〜ｔ2は、前半のプログラミング期間ｔ0〜ｔ1と、後半の駆動期間ｔ1〜ｔ2とに分けられる。
【００４０】
まず、プログラミング期間t0〜ｔ1では、画素２の選択によって、キャパシタＣに対するデータの書き込みが行われる。タイミングｔ0において、第１の走査信号ＳＥＬ1がＨレベルに立ち上がり、トランジスタＴ1がオンする。これにより、データ線ＸとトランジスタＴ3のドレインとが電気的に接続される。この第１の走査信号ＳＥＬ1の立ち上がりと同期して、第２の走査信号ＳＥＬ2がＬレベルに立ち下がって、トランジスタＴ2もオンする。これにより、トランジスタＴ3は、自己のゲートが自己のドレインに接続されたダイオード接続となり、非線形な抵抗素子として機能する。したがって、トランジスタＴ3は、データ線Ｘより供給されたデータ電流Ｉdataを自己のチャネルに流し、データ電流Ｉdataに応じたゲート電圧Ｖgを自己のゲートに発生させる。トランジスタＴ3のゲートに接続されたキャパシタＣには、発生したゲート電圧Ｖgに応じた電荷が蓄積され、データが書き込まれる。
【００４１】
つぎに、駆動期間ｔ1〜ｔ2では、キャパシタＣの蓄積電荷に応じた駆動電流Ｉoledが有機ＥＬ素子OLEDを流れ、有機ＥＬ素子OLEDが発光する。まず、タイミングｔ1において、第１の走査信号ＳＥＬ1がＬレベルに立ち下がり、トランジスタＴ1がオフする。これにより、データ線ＸとトランジスタＴ3のドレインとが電気的に分離され、トランジスタＴ3に対するデータ電流Ｉdataの供給が停止する。この第１の走査信号ＳＥＬ1の立ち下がりと同期して、第２の走査信号ＳＥＬ2がＨレベルに立ち上がって、トランジスタＴ2もオフする。これにより、トランジスタＴ3のゲートとドレインとの間が電気的に分離される。トランジスタＴ4のゲートには、キャパシタＣに蓄積された電荷によって、ゲート電圧Ｖg相当が印加される。そして、駆動信号ＧＰがＬレベルからＨレベルに立ち上がる。これにより、電源電圧Ｖddから基準電圧Ｖssに向かって、トランジスタＴ4，Ｔ5と有機ＥＬ素子OLEDとを介した駆動電流Ｉoledの電流経路が形成される。有機ＥＬ素子OLEDを流れる駆動電流Ｉoledは、トランジスタＴ4のチャネル電流に相当し、その電流レベルは、キャパシタＣの蓄積電荷に起因したゲート電圧Ｖgによって制御される。その結果、有機ＥＬ素子OLEDは、駆動電流Ｉoledに応じた輝度で発光する。
【００４２】
なお、上述した各実施形態では、検査回路６の一部としてデータ線Ｘ上にスイッチング素子６１を設けた例について説明した。しかしながら、本発明は、検査回路６用のスイッチング素子に限定されるものではなく、それ以外の用途に用いられるスイッチング素子であっても同様に適用可能である。したがって、例えば、プリチャージ用のスイッチング素子がデータ線に設けられている構造、或いは、特開２００２−１７５０４５号公報に開示されているようなダブルデコーダ構造に対しても広く適用可能である。
【００４３】
また、上述した各実施形態では、電気光学素子として有機ＥＬ素子OLEDを用いた例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、それ以外の、駆動電流に応じて輝度が設定される様々な電気光学素子に対して適用可能である。
【００４４】
さらに、上述した各実施形態に係る電気光学装置は、例えば、プロジェクタ、携帯電話機、携帯端末、モバイル型コンピュータ、パーソナルコンピュータ等を含む様々な電子機器に実装可能である。これらの電子機器に上述した電気光学装置を実装すれば、電子機器の商品価値を一層高めることができ、市場における電子機器の商品訴求力の向上を図ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
このように、本発明では、データ線に対するデータ信号の供給をスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、スイッチング素子を非導通状態に設定する。それとともに、最低階調を規定するデータ信号をデータ線に供給した際、データ線に生じる電圧に相当する所定電圧を信号伝送線に印加する。これにより、非導通状態のスイッチング素子におけるリーク電流の低減を図ることができるので、階調性の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図。
【図２】 画素の一例を示す回路図。
【図３】 一例に係る画素の駆動タイミングチャート。
【図４】 第１の実施形態に係る画素へのデータ書き込みの説明図。
【図５】 第２の実施形態に係る画素へのデータ書き込みの説明図。
【図６】 第３の実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図。
【図７】 画素の別の一例を示す回路図。
【図８】 別の一例に係る画素の駆動タイミングチャート。
【符号の説明】
１ 表示部
２ 画素
３ 走査線駆動回路
４ データ線駆動回路
５ 電圧生成回路
６ 検査回路
６０ パッド
６１ 第１のスイッチング素子
６２ 第２のスイッチング素子
６３ トランジスタ
Ｔ1〜Ｔ5 トランジスタ
Ｃ キャパシタ
OLED 有機ＥＬ素子
Ｌdd 電源線
Ｌsig 信号伝送線
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器に係り、特に、データ線に対して電流ベースで供給されるデータ信号のリーク対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）素子を用いたディスプレイが注目されている。有機ＥＬ素子は、自己を流れる電流によって駆動する典型的な電流駆動型素子であり、その電流レベルに応じた輝度で自己発光する。このような有機ＥＬ素子の駆動方式の一つとして、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されているように、データ線へのデータ供給を電流ベースで行う電流プログラム方式がある。電流プログラム方式は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）の特性のばらつきをある程度補償できるという利点がある反面、データ電流が微少になる低階調表示には、データの書き込み不足が生じ易い。
【０００３】
また、特許文献３には、それぞれのデータ線の端部にスイッチング素子を接続した回路構成について開示されている。具体的には、通常のデータ線駆動回路と対向する位置に、副データ線駆動回路を追加したダブルデコーダ構造について開示されている。この副データ線駆動回路は、デコーダと複数のスイッチング素子とを有する。それぞれのスイッチング素子の一端は、緑色（Ｇ）の有機ＥＬ素子に対応したデータ線に接続されており、その他端は、キャラクタ表示用電圧が供給された電源配線に接続されている。副データ線駆動回路は、キャラクタ表示をする場合に用いられる他、断線等の検査回路やプリチャージ回路としても用いることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−２２０４９号公報
【特許文献２】
特開２００３−２２０５０号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７５０４５号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電流プログラム方式では、画素へのデータ書き込みを行う際、データ線に設けられたスイッチング素子のオフリーク（非導通状態で生じるリーク電流）が生じると、階調性の悪化を招くという問題がある。なぜなら、非導通状態のスイッチング素子にリーク電流が流れた場合、画素に実際に供給される電流は、本来のデータ電流よりリーク電流を減じた値になり、有機ＥＬ素子の発光輝度がリーク電流分だけ低下するからである。このような階調性の悪化は、低階調時、すなわち、データ電流が小さい場合において顕著となる。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、データ線に設けられたスイッチング素子のオフリークを抑制し、階調性の悪化を抑制することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、電源電圧からこれよりも低い電圧に向かって流れる駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置を提供する。この電気光学装置は、画素に対応して設けられたデータ線と、電源電圧を画素に供給する電源線と、信号伝送線と、データ線と信号伝送線との導通を制御する第１のスイッチング素子と、電源電圧と信号伝送線との導通を制御する第２のスイッチング素子とを有する。データ線に対するデータ信号の供給を第１のスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、第１のスイッチング素子は非導通状態に設定されるとともに、第２のスイッチング素子は導通状態に設定される。また、データ線に対するデータ信号とは異なる信号の供給を第１のスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、第１のスイッチング素子は導通状態に設定されるとともに、第２のスイッチング素子は非導通状態に設定される。
【０００８】
ここで、第１の発明において、自己のチャネルを流れるデータ信号に基づいて、キャパシタに対するデータの書き込みを行うトランジスタをさらに有し、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子との間における信号伝送線上に設けられ、上記トランジスタと同一の特性を有し、かつ、ダイオード接続されたトランジスタをさらに有することが好ましい。
【０００９】
第２の発明は、画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置を提供する。この電気光学装置は、画素に対応して設けられたデータ線と、信号伝送線と、データ線と信号伝送線との導通を制御するスイッチング素子とを有する。データ線に対するデータ信号の供給をスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、スイッチング素子は非導通状態に設定されるとともに、最低階調を規定するデータ信号をデータ線に供給した際、データ線に生じる電圧に相当する所定電圧が信号伝送線に印加される。また、データ線に対するデータ信号とは異なる信号の供給をスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、スイッチング素子は導通状態に設定されるとともに、信号伝送線に対する所定電圧の印加を停止する。
【００１０】
ここで、第１または第２の発明において、第１のモードは、通常の動作状態で電気光学装置の表示を行う通常モードであり、第２のモードは、電気光学装置の検査を行う検査モードであってもよい。この場合、信号伝送線は、検査時に外部信号が供給されるパッドに接続された検査線であることが好ましい。
【００１１】
第１または第２の発明において、電源線は、ＲＧＢ毎に独立して３系統設けられており、電源線の系統毎に独立して、信号伝送線とスイッチング素子（第１および第２のスイッチング素子）とが設けられていてもよい。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または第２の発明に係る電気光学装置を実装した電子機器を提供する。
【００１３】
第４の発明は、画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、電源電圧からこれよりも低い電圧に向かって流れる駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を画素が有する電気光学装置の駆動方法を提供する。この駆動方法は、画素に対応して設けられたデータ線に対するデータ信号の供給を、データ線と信号伝送線との導通を制御する第１のスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、第１のスイッチング素子を非導通状態に設定するとともに、電源電圧と信号伝送線との導通を制御する第２のスイッチング素子を導通状態に設定する第１のステップと、データ線に対するデータ信号とは異なる信号の供給を第１のスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、第１のスイッチング素子を導通状態に設定するとともに、第２のスイッチング素子を非導通状態に設定する第２のステップとを有する。
【００１４】
第４の発明において、自己のチャネルを流れるデータ信号に基づいて、キャパシタに対するデータの書き込みを行うトランジスタをさらに有し、第１のステップは、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子との間における信号伝送線上に設けられ、上記トランジスタと同一の特性を有し、かつ、ダイオード接続されたトランジスタを介して、電源線の電源電圧を信号伝送線に供給するステップを含むことが好ましい。
【００１５】
第５の発明は、画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置の駆動方法を提供する。この駆動方法は、画素に対応して設けられたデータ線に対するデータ信号の供給を、データ線と信号伝送線との導通を制御するスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、スイッチング素子を非導通状態に設定するとともに、最低階調を規定するデータ信号をデータ線に供給した際、データ線に生じる電圧に相当する所定電圧を信号伝送線に印加する第１のステップと、データ線に対するデータ信号とは異なる信号の供給をスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、スイッチング素子を導通状態に設定するとともに、信号伝送線に対する所定電圧の印加を停止する第２のステップとを有する。
【００１６】
第４または第５の発明において、第１のモードは、通常の動作状態で電気光学装置の表示を行う通常モードであり、第２のモードは、電気光学装置の検査を行う検査モードであってもよい。この場合、信号伝送線は、検査時に外部信号が供給されるパッドに接続された検査線であることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図である。表示部１には、ｍドット×ｎライン分の画素２がマトリクス状（二次元平面的）に並んでいるとともに、水平方向に延在している走査線群Ｙ1〜Ｙnと、垂直方向に延在しているデータ線群Ｘ1〜Ｘmとが配置されている。それぞれの画素２は、走査線群Ｙ1〜Ｙnとデータ線群Ｘ1〜Ｘmとの交差に対応して配置されている。電源線Ｌddには、電圧生成回路５において生成された所定の電源電圧Ｖddが供給されており、この電源線Ｌddを介して、各画素２への電源供給が行われる。なお、図１では、電源電圧Ｖddよりも低い基準電圧Ｖssを各画素２に供給する電源線と、後述する駆動信号ＧＰを画素行単位で供給する駆動信号線とが省略されている。
【００１８】
図２は、一例としての画素２の回路図である。１つの画素２は、有機ＥＬ素子OLED、４つのトランジスタＴ1〜Ｔ4、および、データを保持するキャパシタＣによって構成されている。ダイオードとして表記された有機ＥＬ素子OLEDは、自己を流れる駆動電流Ｉoledによって発光輝度が制御される典型的な電流駆動型の素子である。なお、本実施形態に係る画素回路では、ｎチャネル型のトランジスタＴ1，Ｔ2，Ｔ4とｐチャネル型のトランジスタＴ3とが用いられているが、これは一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
トランジスタＴ1のゲートは、走査信号ＳＥＬが供給された走査線Ｙに接続され、そのソースは、データ電流Ｉdataが供給されたデータ線Ｘに接続されている。このトランジスタＴ1のドレインは、トランジスタＴ2のソースと、駆動トランジスタＴ3のドレインと、制御素子の一形態である制御トランジスタＴ4のドレインとに共通接続されている。トランジスタＴ2のゲートは、トランジスタＴ1と同様に、走査信号ＳＥＬが供給された走査線Ｙに接続されている。トランジスタＴ2のドレインは、キャパシタＣの一方の電極と、トランジスタＴ3のゲートとに共通接続されている。キャパシタＣの他方の電極とトランジスタＴ3のソースとには、電源線Ｌddを介して電源電圧Ｖddが印加されている。駆動信号ＧＰがゲートに供給されたトランジスタＴ4は、トランジスタＴ3のドレインと有機ＥＬ素子OLEDのアノード（陽極）との間に設けられている。この有機ＥＬ素子OLEDのカソード（陰極）には、基準電圧Ｖssが印加されている。
【００２０】
図３は、図２に示した画素２の駆動タイミングチャートである。画素２の選択が開始されるタイミングをｔ0とし、この画素２の選択が次に開始されるタイミングをｔ2とする。この期間ｔ0〜ｔ2は、前半のプログラミング期間ｔ0〜ｔ1と、後半の駆動期間ｔ1〜ｔ2とに分けられる。
【００２１】
プログラミング期間ｔ0〜ｔ1では、キャパシタＣに対するデータの書き込みが行われる。まず、タイミングｔ0において、走査信号ＳＥＬが高レベル（以下「Ｈレベル」という）に立ち上がり、スイッチング素子として機能するトランジスタＴ1，Ｔ2が共にオン（導通）する。これにより、データ線ＸとトランジスタＴ3のドレインとが電気的に接続されるとともに、トランジスタＴ3は、自己のゲートと自己のドレインとが電気的に接続されたダイオード接続となる。トランジスタＴ3は、データ線Ｘより供給されたデータ電流Ｉdataを自己のチャネルに流し、このデータ電流Ｉdataに応じたゲート電圧Ｖgを自己のゲートに発生させる。トランジスタＴ3のゲートに接続されたキャパシタＣには、発生したゲート電圧Ｖgに応じた電荷が蓄積され、蓄積された電荷量に相当するデータが書き込まれる。プログラミング期間ｔ0〜ｔ1において、トランジスタＴ3は、自己のチャネルを流れるデータ信号に基づいて、キャパシタＣに対するデータの書き込みを行うプログラミングトランジスタとして機能する。なお、この期間ｔ0〜ｔ1では、駆動信号ＧＰが低レベル（以下「Ｌレベル」という）に維持されているため、トランジスタＴ4はオフ（非導通）のままである。したがって、有機ＥＬ素子OLEDに対する駆動電流Ｉoledの電流経路が遮断されるため、有機ＥＬ素子OLEDは発光しない。
【００２２】
続く駆動期間ｔ1〜ｔ2では、駆動電流Ｉoledが有機ＥＬ素子OLEDを流れ、有機ＥＬ素子OLEDが発光する。まず、タイミングｔ1において、走査信号ＳＥＬがＬレベルに立ち下がり、トランジスタＴ1，Ｔ2が共にオフする。これにより、データ電流Ｉdataが供給されるデータ線ＸとトランジスタＴ3のドレインとが電気的に分離され、トランジスタＴ3のゲートとドレインとの間も電気的に分離される。トランジスタＴ3のゲートには、キャパシタＣの蓄積電荷に応じたゲート電圧Ｖgが印加され続ける。タイミングｔ1における走査信号ＳＥＬの立ち下がりと同期して、それ以前はＬレベルだった駆動信号ＧＰがＨレベルに立ち上がる。これにより、電源電圧Ｖddから基準電圧Ｖssに向かって、トランジスタＴ3，Ｔ4と有機ＥＬ素子OLEDとを介した駆動電流Ｉoledの電流経路が形成される。有機ＥＬ素子OLEDを流れる駆動電流Ｉoledは、トランジスタＴ3のチャネル電流に相当し、その電流レベルは、キャパシタＣの蓄積電荷に起因したゲート電圧Ｖgによって制御される。駆動期間ｔ1〜ｔ2において、トランジスタＴ3は、有機ＥＬ素子OLEDを駆動させる駆動トランジスタとして機能し、有機ＥＬ素子OLEDの輝度は、駆動電流Ｉoledに応じて設定される。
【００２３】
走査線駆動回路３およびデータ線駆動回路４は、図示しない制御回路による制御下において、互いに協働して表示部１の表示制御を行う。走査線駆動回路３は、シフトレジスタ、出力回路等を主体に構成されており、走査線Ｙ1〜Ｙnに走査信号ＳＥＬ（および駆動信号ＧＰ）を出力することによって、走査線Ｙ1〜Ｙnを順番に選択していく。このような線順次走査により、１垂直走査期間（１Ｆ）において、所定の走査方向に（一般的には最上から最下に向かって）、１水平ライン分の画素群に相当する画素行が順番に選択されていく。
【００２４】
データ線Ｘ1〜Ｘmの一端側に設けられたデータ線駆動回路４は、シフトレジスタ、ラインラッチ回路、出力回路等を主体に構成されている。このデータ線駆動回路４は、電流プログラム方式を採用している関係上、画素２の表示階調に相当するデータ（データ電圧Ｖdata）をデータ電流Ｉdataへと変換する可変電流源を含む。データ線駆動回路４は、１水平走査期間（１Ｈ）において、今回データを書き込む画素行に対するデータ電流Ｉdataの一斉出力と、次の１Ｈで書き込みを行う画素行に関するデータの点順次的なラッチとを同時に行う。ある１Ｈにおいて、データ線Ｘの本数に相当するｍ個のデータが順次ラッチされる。そして、次の１Ｈにおいて、ラッチされたｍ個のデータは、データ電流Ｉdataに変換された上で、それぞれのデータ線Ｘ1〜Ｘmに対して一斉に出力される。
【００２５】
また、データ線Ｘ1〜Ｘmの他端側には検査回路６が設けられている。この検査回路６は、データ線Ｘ1〜Ｘmの断線検査や画素２の発光検査といった各種の検査を行う際に用いられる。検査回路６は、パッド６０、複数の第１のスイッチング素子６１、第２のスイッチング素子６２および信号伝送線Ｌsigで構成されている。データ線Ｘ1〜Ｘmのそれぞれは、データ線単位で設けられた第１のスイッチング素子６１を介して、信号伝送線Ｌsigに共通接続されている。この信号伝送線Ｌsigは、検査用の外部信号が供給されるパッド６０に接続されているとともに、第２のスイッチング素子６２を介して、電源線Ｌddにも接続されている。第１のスイッチング素子６１は、データ線単位で供給される制御信号Ｓ1〜Ｓmのいずれかによって導通制御され、導通状態になっているスイッチング素子６１に対応するデータ線Ｘと信号伝送線Ｌsigとを接続（導通）する。また、第２のスイッチング素子６２はモード信号modeによって導通制御され、これが導通状態の場合に、電源線Ｌdd（電源電圧Ｖdd）と信号伝送線Ｌsigとを接続（導通）する。なお、本実施形態では、スイッチング素子６１，６２として、ｎチャネル型のトランジスタを用いているが、これ以外に、ｐチャネル型のトランジスタやアナログスイッチ等を用いてもよい。
【００２６】
電気光学装置の動作モードとしては、通常モードおよび検査モードの２つが用意されている。通常モードは、通常の動作状態で電気光学装置の表示を行う際に設定されるモードであり、検査モードは、電気光学装置の検査を行う際に設定されるモードである。
【００２７】
通常モードに設定する場合には、モード信号modeがＨレベルに設定されるとともに、すべての制御信号Ｓ1〜ＳmがＬレベルに設定される。これにより、モード信号modeによって導通制御される第２のスイッチング素子６２がオンして、信号伝送線Ｌsigと電源線Ｌddとが電気的に接続される。それとともに、第１のスイッチング素子６１がオフして、信号伝送線Ｌsigとデータ線Ｘ1〜Ｘmとが電気的に分離される。通常モード時におけるデータ線Ｘに対するデータ信号の供給は、第１のスイッチング素子６１を介する信号伝送線Ｌsig側からではなく、このスイッチング素子６１を介さないデータ線駆動回路４側より行われる。すなわち、データ線駆動回路４からのデータ電流Ｉdataがデータ線Ｘに供給され、走査線駆動回路３との協働の下、画素２へのデータ書き込みが行われる。この場合、この信号供給に関与しない信号伝送線Ｌsigの電圧、換言すれば、第１のスイッチング素子６１の一端（データ線Ｘとは反対側の端部）の電圧は、電源線Ｌddより供給された電源電圧Ｖdd相当に固定される。
【００２８】
一方、検査モードに設定する場合には、モード信号modeがＬレベルに設定される一方、検査すべき事項に応じて、制御信号Ｓ1〜Ｓmのいずれか、或いは、これらのすべてがＨレベルに設定される。これにより、モード信号modeによって導通制御される第２のスイッチング素子６２がオフして、信号伝送線Ｌsigと電源線Ｌddとが電気的に接続される。それとともに、第１のスイッチング素子６１が適宜オンして、オン状態のスイッチング素子６１に対応するデータ線Ｘと信号伝送線Ｌsigとが電気的に接続される。検査モード時におけるデータ線Ｘに対する信号（データ線とは異なる信号）の供給は、データ線駆動回路４側からではなく、スイッチング素子６１を介する信号伝送線Ｌsig側より行われる。すなわち、信号伝送線Ｌsigを電源線Ｌddから分離した状態で、パッド６０より供給された外部信号が、信号伝送線Ｌsigおよび第１のスイッチング素子６１を介して、対応するデータ線Ｘに供給される。
【００２９】
本実施形態によれば、検査回路６の一部を構成する第１のスイッチング素子６１のオフリークを抑制することで、表示品質の向上を図る。図４は、上述したプログラミング期間ｔ0〜ｔ1における画素２へのデータ書き込みの説明図である。なお、同図では、オン状態にあるトランジスタＴ1，Ｔ2が省略されている。
【００３０】
データ線駆動回路４がデータ電流Ｉdataをデータ線Ｘに供給する場合、画素２に実際に供給される実データ電流Ｉdata'は、データ電流Ｉdataからリーク電流Ｉleakを差し引いた値（Ｉdata−Ｉleak）になる。リーク電流Ｉleakは、非導通状態にある第１のスイッチング素子６１のチャネルを流れる電流であり、これが大きくなるほど、実際の表示階調が本来の階調からずれてしまう（有機ＥＬ素子OLEDの発光輝度が低下する）。このような階調ずれは、データの書き込み不足が生じやすい低階調表示において顕著になり、コントラストの低下招く。理想的には、低階調表示時おけるリーク電流Ｉleakを０にできれば、かかる階調性の悪化を防止することができる。リーク電流Ｉleakは、第１のスイッチング素子６１のオフ抵抗が小さくなるにつれて増大するが、このオフ抵抗は、スイッチング素子６１のチャネル間（ソース・ドレイン間）の電位差Ｖtr1に依存する。この電位差Ｖtr1が０であれば、リーク電流Ｉleakも０になる。
【００３１】
このような点に鑑み、本実施形態では、最低階調のデータ書き込み時において、第１のスイッチング素子６１の電位差Ｖtr1が０になるように、信号伝送線Ｌsigの電圧を設定する。最低階調時には、データ電流Ｉdataが０或いはそれに近い値になるので、スイッチング素子６１の一端側の電圧（データ線Ｘの電圧）は、電源電圧Ｖdd相当になる（ただし、電源電圧Ｖddと同一電圧ではない）。また、通常モード時には、第２のスイッチング素子６２がオンしているため、スイッチング素子６１の他端側の電圧（信号伝送線Ｌsigの電圧）も電源電圧Ｖdd相当になる。したがって、第１のスイッチング素子６１の電位差Ｖtr1がほぼ０になるため、リーク電流Ｉleakもほぼ０となり、データ電流Ｉdataとほぼ同等の電流Ｉdata'が画素２に供給される。その結果、低階調表示時における階調ずれが緩和されるので、表示品質の向上を図ることが可能となる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態に係る画素２へのデータ書き込みの説明図である。図４に示した回路要素と同一の要素については同一の符号を付してここでの説明を省略する。本実施形態の特徴は、検査回路６の一部としてダイオード接続されたトランジスタ６３を追加した点である。このトランジスタ６３は、第１のスイッチング素子６１と第２のスイッチング素子６２との間における信号伝送線Ｌsig上に設けられており、プログラミングトランジスタとして機能するトランジスタＴ3と同一の特性を有する。したがって、電源電圧ＶddからトランジスタＴ3のしきい値Ｖth分だけ下がった電圧がデータ線Ｘに印加されるのと同様に、信号伝送線Ｌsigにも、電源電圧Ｖddからトランジスタ６３のしきい値Ｖthだけ下がった電圧が印加される。これにより、第１の実施形態と比較して、第１のスイッチング素子６１の電位差Ｖtr1がより０に近づくので、リーク電流Ｉleakをより効果的に抑制できる。その結果、低階調表示時における階調ずれが一層緩和されるので、表示品質の向上を図ることが可能となる。
【００３３】
（第３の実施形態）
本実施形態では、信号伝送線Ｌsigの電圧をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）毎に独立して設定する。図６は、本実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図である。画像の最小表示単位である１画素は、Ｒ用の電源線ＬＲddに接続されたＲ画素２ｒ、Ｇ用の電源線ＬＧbbに接続されたＧ画素２ｇ、および、Ｂ用の電源線ＬＢddに接続されたＢ画素２ｂで構成されている。３系統の電源線ＬＲdd，ＬＧdd，ＬＢddが設けられている理由は、有機ＥＬ素子OLEDの光学特性がＲ，Ｇ，Ｂ毎に異なる点を考慮して、駆動電圧ＶddをＲＧＢ毎に設定するためである。電圧生成回路５は、Ｒ用の駆動電圧ＶＲdd、Ｇ用の駆動電圧ＶＧddおよびＢ用の駆動電圧ＶＢddを別個に生成し、対応する電源線ＬＲdd，ＬＧdd，ＬＢddに供給する。
【００３４】
検査回路６は、回路要素６０Ｒ，６１Ｒ，６２Ｒで構成されるＲ用の検査部と、回路要素６０Ｇ，６１Ｇ，６２Ｇで構成されるＧ用の検査部と、回路要素６０Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂで構成されるＢ用の検査部とで構成されている。それぞれの検査部の構成については、第１の実施形態の構成と同様であるから、ここでの説明を省略する。なお、それぞれの検査部に、第２の実施形態で説明したトランジスタ６３を追加してもよい。
【００３５】
本実施形態によれば、ＲＧＢに対応して互いに独立した３系統の検査部で検査回路６を構成することにより、ＲＧＢ毎に異なる電源電圧Ｖddを設定した場合でも、低階調表示時における電位差Ｖtr1をほぼ０にできる。これにより、第１または第２の実施形態と同様に、リーク電流Ｉleakを低減できるので、表示品質の向上を図ることが可能となる。
【００３６】
なお、本発明は、図２に示した画素回路の構成例に限定されるものではなく、以下に説明する回路構成も含めて、様々な回路構成に広く適用可能である。
【００３７】
図７は、画素２の別の一例を示す回路図である。１つの画素２は、有機ＥＬ素子OLED、能動素子である５つのトランジスタＴ1〜Ｔ5、および、データを保持するキャパシタＣによって構成されている。この画素回路では、ｎチャネル型のトランジスタＴ1，Ｔ5と、ｐチャネル型のトランジスタＴ2〜Ｔ4とが用いられているが、これは一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
トランジスタＴ1のゲートは、第１の走査信号ＳＥＬ1が供給される走査線に接続され、そのソースは、データ電流Ｉdataが供給されるデータ線Ｘに接続されている。また、トランジスタＴ1のドレインは、トランジスタＴ2のドレインと、プログラミングトランジスタとして機能するトランジスタＴ3のドレインとに共通接続されている。第２の走査信号ＳＥＬ2がゲートに供給されたトランジスタＴ2のソースは、カレントミラー回路を構成する一対のトランジスタＴ3，Ｔ4のゲートと、キャパシタＣの一方の電極とに共通接続されている。トランジスタＴ3のソース、トランジスタＴ4のソースおよびキャパシタＣの他方の電極には、電源電圧Ｖddが印加されている。駆動信号ＧＰがゲートに供給されたトランジスタＴ5は、駆動電流Ｉoledの電流経路中、具体的には、トランジスタＴ4のドレインと有機ＥＬ素子OLEDのアノード（陽極）との間に設けられている。この有機ＥＬ素子OLEDのカソード（陰極）には、基準電圧Ｖssが印加されている。トランジスタＴ3，Ｔ4は、両者のゲートが互いに接続されたカレントミラー回路を構成している。したがって、プログラミングトランジスタとして機能するトランジスタＴ3のチャネルを流れるデータ電流Ｉdataの電流レベルと、駆動トランジスタとして機能するトランジスタＴ4のチャネルを流れる駆動電流Ｉoledの電流レベルとは、比例関係になる。
【００３９】
図８は、図７に示した画素２の駆動タイミングチャートである。走査線駆動回路３の線順次走査によって、ある画素２の選択が開始されるタイミングをｔ0とし、その画素２の選択が次に開始されるタイミングをｔ2とする。この１垂直走査期間ｔ0〜ｔ2は、前半のプログラミング期間ｔ0〜ｔ1と、後半の駆動期間ｔ1〜ｔ2とに分けられる。
【００４０】
まず、プログラミング期間t0〜ｔ1では、画素２の選択によって、キャパシタＣに対するデータの書き込みが行われる。タイミングｔ0において、第１の走査信号ＳＥＬ1がＨレベルに立ち上がり、トランジスタＴ1がオンする。これにより、データ線ＸとトランジスタＴ3のドレインとが電気的に接続される。この第１の走査信号ＳＥＬ1の立ち上がりと同期して、第２の走査信号ＳＥＬ2がＬレベルに立ち下がって、トランジスタＴ2もオンする。これにより、トランジスタＴ3は、自己のゲートが自己のドレインに接続されたダイオード接続となり、非線形な抵抗素子として機能する。したがって、トランジスタＴ3は、データ線Ｘより供給されたデータ電流Ｉdataを自己のチャネルに流し、データ電流Ｉdataに応じたゲート電圧Ｖgを自己のゲートに発生させる。トランジスタＴ3のゲートに接続されたキャパシタＣには、発生したゲート電圧Ｖgに応じた電荷が蓄積され、データが書き込まれる。
【００４１】
つぎに、駆動期間ｔ1〜ｔ2では、キャパシタＣの蓄積電荷に応じた駆動電流Ｉoledが有機ＥＬ素子OLEDを流れ、有機ＥＬ素子OLEDが発光する。まず、タイミングｔ1において、第１の走査信号ＳＥＬ1がＬレベルに立ち下がり、トランジスタＴ1がオフする。これにより、データ線ＸとトランジスタＴ3のドレインとが電気的に分離され、トランジスタＴ3に対するデータ電流Ｉdataの供給が停止する。この第１の走査信号ＳＥＬ1の立ち下がりと同期して、第２の走査信号ＳＥＬ2がＨレベルに立ち上がって、トランジスタＴ2もオフする。これにより、トランジスタＴ3のゲートとドレインとの間が電気的に分離される。トランジスタＴ4のゲートには、キャパシタＣに蓄積された電荷によって、ゲート電圧Ｖg相当が印加される。そして、駆動信号ＧＰがＬレベルからＨレベルに立ち上がる。これにより、電源電圧Ｖddから基準電圧Ｖssに向かって、トランジスタＴ4，Ｔ5と有機ＥＬ素子OLEDとを介した駆動電流Ｉoledの電流経路が形成される。有機ＥＬ素子OLEDを流れる駆動電流Ｉoledは、トランジスタＴ4のチャネル電流に相当し、その電流レベルは、キャパシタＣの蓄積電荷に起因したゲート電圧Ｖgによって制御される。その結果、有機ＥＬ素子OLEDは、駆動電流Ｉoledに応じた輝度で発光する。
【００４２】
なお、上述した各実施形態では、検査回路６の一部としてデータ線Ｘ上にスイッチング素子６１を設けた例について説明した。しかしながら、本発明は、検査回路６用のスイッチング素子に限定されるものではなく、それ以外の用途に用いられるスイッチング素子であっても同様に適用可能である。したがって、例えば、プリチャージ用のスイッチング素子がデータ線に設けられている構造、或いは、特開２００２−１７５０４５号公報に開示されているようなダブルデコーダ構造に対しても広く適用可能である。
【００４３】
また、上述した各実施形態では、電気光学素子として有機ＥＬ素子OLEDを用いた例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、それ以外の、駆動電流に応じて輝度が設定される様々な電気光学素子に対して適用可能である。
【００４４】
さらに、上述した各実施形態に係る電気光学装置は、例えば、プロジェクタ、携帯電話機、携帯端末、モバイル型コンピュータ、パーソナルコンピュータ等を含む様々な電子機器に実装可能である。これらの電子機器に上述した電気光学装置を実装すれば、電子機器の商品価値を一層高めることができ、市場における電子機器の商品訴求力の向上を図ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
このように、本発明では、データ線に対するデータ信号の供給をスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、スイッチング素子を非導通状態に設定する。それとともに、最低階調を規定するデータ信号をデータ線に供給した際、データ線に生じる電圧に相当する所定電圧を信号伝送線に印加する。これにより、非導通状態のスイッチング素子におけるリーク電流の低減を図ることができるので、階調性の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図。
【図２】 画素の一例を示す回路図。
【図３】 一例に係る画素の駆動タイミングチャート。
【図４】 第１の実施形態に係る画素へのデータ書き込みの説明図。
【図５】 第２の実施形態に係る画素へのデータ書き込みの説明図。
【図６】 第３の実施形態に係る電気光学装置のブロック構成図。
【図７】 画素の別の一例を示す回路図。
【図８】 別の一例に係る画素の駆動タイミングチャート。
【符号の説明】
１ 表示部
２ 画素
３ 走査線駆動回路
４ データ線駆動回路
５ 電圧生成回路
６ 検査回路
６０ パッド
６１ 第１のスイッチング素子
６２ 第２のスイッチング素子
６３ トランジスタ
Ｔ1〜Ｔ5 トランジスタ
Ｃ キャパシタ
OLED 有機ＥＬ素子
Ｌdd 電源線
Ｌsig 信号伝送線
Claims (12)
- 画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、電源電圧から当該電源電圧よりも低い電圧に向かって流れる駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置において、
前記画素に対応して設けられたデータ線と、
前記電源電圧を前記画素に供給する電源線と、
信号伝送線と、
前記データ線と前記信号伝送線との導通を制御する第１のスイッチング素子と、
前記電源電圧と前記信号伝送線との導通を制御する第２のスイッチング素子とを有し、
前記データ線に対する前記データ信号の供給を前記第１のスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、前記第１のスイッチング素子は非導通状態に設定されるとともに、前記第２のスイッチング素子は導通状態に設定され、
前記データ線に対する前記データ信号とは異なる信号の供給を前記第１のスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、前記第１のスイッチング素子は導通状態に設定されるとともに、前記第２のスイッチング素子は非導通状態に設定されることを特徴とする電気光学装置。 - 自己のチャネルを流れる前記データ信号に基づいて、キャパシタに対するデータの書き込みを行うトランジスタをさらに有し、
前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との間における前記信号伝送線上に設けられ、前記トランジスタと同一の特性を有し、かつ、ダイオード接続されたトランジスタをさらに有することを特徴とする請求項１に記載された電気光学装置。 - 画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置において、
前記画素に対応して設けられたデータ線と、
信号伝送線と、
前記データ線と前記信号伝送線との導通を制御するスイッチング素子とを有し、
前記データ線に対する前記信号の供給を前記スイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、前記スイッチング素子は非導通状態に設定されるとともに、最低階調を規定する前記データ信号を前記データ線に供給した際、前記データ線に生じる電圧に相当する所定電圧が前記信号伝送線に印加され、
前記データ線に対する前記データ信号とは異なる信号の供給を前記スイッチング素子を介して行う第２のモード時において、前記スイッチング素子は導通状態に設定されるとともに、前記信号伝送線に対する前記所定電圧の印加を停止することを特徴とする電気光学装置。 - 前記第１のモードは、通常の動作状態で前記電気光学装置の表示を行う通常モードであり、前記第２のモードは、前記電気光学装置の検査を行う検査モードであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された電気光学装置。
- 前記信号伝送線は、検査時に外部信号が供給されるパッドに接続された検査線であることを特徴とする請求項４に記載された電気光学装置。
- 前記電源線は、ＲＧＢ毎に独立して３系統設けられており、前記電源線の系統毎に独立して、前記信号伝送線と前記スイッチング素子とが設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載された電気光学装置。
- 請求項１から６のいずれかに記載された電気光学装置を実装したことを特徴とする電子機器。
- 画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、電源電圧から当該電源電圧よりも低い電圧に向かって流れる駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を画素が有する電気光学装置の駆動方法において、
前記画素に対応して設けられたデータ線に対する前記データ信号の供給を、前記データ線と信号伝送線との導通を制御する第１のスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、前記第１のスイッチング素子を非導通状態に設定するとともに、前記電源電圧と前記信号伝送線との導通を制御する第２のスイッチング素子を導通状態に設定する第１のステップと、
前記データ線に対する前記データ信号とは異なる信号の供給を前記第１のスイッチング素子を介して行う第２のモード時において、前記第１のスイッチング素子を導通状態に設定するとともに、前記第２のスイッチング素子を非導通状態に設定する第２のステップと
を有することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 自己のチャネルを流れる前記データ信号に基づいて、キャパシタに対するデータの書き込みを行うトランジスタをさらに有し、
前記第１のステップは、前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との間における前記信号伝送線上に設けられ、前記トランジスタと同一の特性を有し、かつ、ダイオード接続されたトランジスタを介して、前記電源線の前記電源電圧を前記信号伝送線に供給するステップを含むことを特徴とする請求項８に記載された電気光学装置の駆動方法。 - 画素の階調を規定するデータ信号が電流ベースでデータ線に供給され、駆動電流に応じて輝度が設定される電気光学素子を有する電気光学装置の駆動方法において、
前記画素に対応して設けられたデータ線に対する前記データ信号の供給を、前記データ線と信号伝送線との導通を制御するスイッチング素子を介さないで行う第１のモード時において、前記スイッチング素子を非導通状態に設定するとともに、最低階調を規定する前記データ信号を前記データ線に供給した際、前記データ線に生じる電圧に相当する所定電圧を前記信号伝送線に印加する第１のステップと、
前記データ線に対する前記データ信号とは異なる信号の供給を前記スイッチング素子を介して行う第２のモード時において、前記スイッチング素子を導通状態に設定するとともに、前記信号伝送線に対する前記所定電圧の印加を停止する第２のステップと
を有することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 前記第１のモードは、通常の動作状態で前記電気光学装置の表示を行う通常モードであり、前記第２のモードは、前記電気光学装置の検査を行う検査モードであることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載された電気光学装置の駆動方法。
- 前記信号伝送線は、検査時に外部信号が供給されるパッドに接続された検査線であることを特徴とする請求項１１に記載された電気光学装置の駆動方法。
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