JP4742527B2

JP4742527B2 - 電気光学装置および電子機器

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Publication number: JP4742527B2
Application number: JP2004188346A
Authority: JP
Inventors: 利幸河西
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: JP2006011058A

Description

本発明は、有機発光ダイオード素子のような電流駆動型素子を駆動する電気光学装置および電子機器に関する。

近年、液晶素子に代わる次世代の発光デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス素子や発光ポリマー素子などと呼ばれる有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下適宜「ＯＬＥＤ素子」と略称する）素子が注目されている。このＯＬＥＤ素子は、自発光型であるために視野角依存性が少なく、また、バックライトや反射光が不要であるために低消費電力化や薄型化に向いているなど、表示パネルとして優れた特性を有している。
ここで、ＯＬＥＤ素子は、液晶素子のように電圧保持性を有さず、電流が途絶えると、発光状態が維持できなくなる電流型の被駆動素子である。このため、ＯＬＥＤ素子をアクティブ・マトリクス方式で駆動する場合、書込期間（選択期間）において、画素の階調に応じた電圧を駆動トランジスタのゲートに書き込んで、当該電圧をゲート容量などにより保持し、当該ゲート電圧に応じた電流を駆動トランジスタがＯＬＥＤ素子に流し続ける事が一般的となっている。

この構成では、駆動トランジスタのしきい値電圧特性がばらつくことによって、画素ごとに、ＯＬＥＤ素子の明るさが相違して表示品位が低下する、という問題が指摘されている。このため、近年では、書込期間において、当該駆動トランジスタをダイオード接続させるとともに、駆動トランジスタからデータ線に定電流を流し、これによって、当該駆動トランジスタのゲートに、ＯＬＥＤ素子に流すべき電流に応じた電圧を書き込むようにプログラミングして、駆動トランジスタのしきい値電圧特性のばらつきを補償する技術が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。
米国特許第６２２９５０６号公報（ＦＩＧ．２参照）特開２００３−１７７７０９号公報（図３参照）

ところで、電気光学装置の表示領域が複数のサブ領域に分割されており、サブ領域ごとにＯＬＥＤ素子やトランジスタの特性にばらつきがある場合、各サブ領域を個別の駆動モジュールで駆動する場合、さらには、各領域のＯＬＥＤ素子として異なる種類の素子を用いる場合がある。このような電気光学装置において、従来の技術では、複数のサブ領域間で表示輝度を均一にすることができず、画面内の明るさが相違するといった問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複数の領域の輝度を均一にすることが可能な電気光学装置および電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る電気光学装置は、複数のサブ領域を有する表示領域に、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備えるものであって、前記複数のサブ領域の輝度が目標値に近づくように、前記複数のサブ領域の各々に対応するオフセット電圧を個別に生成する電源手段と、複数の前記オフセット電圧の中から駆動対象とする画素回路が属するサブ領域に応じた前記オフセット電圧を用いてデータ信号を生成して前記データ線に供給する駆動手段とを備え、前記複数の画素回路の各々は、電気光学素子と、前記データ信号と基準電圧とを比較して、比較結果に応じた期間だけ駆動電流を前記電気光学素子に供給する供給手段とを有し、前記駆動手段は、出力設定電圧を生成する出力設定電圧生成手段と、輝度を表示すべき前記電気光学素子が属する前記サブ領域に応じた前記オフセット電圧を複数の前記オフセット電圧の中から選択して出力するオフセット電圧選択手段と、表示すべき階調に応じた階調電圧に前記オフセット電圧選択手段によって選択された前記オフセット電圧を加算して、出力階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、書込期間において前記出力階調電圧を選択し、発光期間において前記出力設定電圧を選択して、前記データ信号を前記データ線に出力する出力選択手段と、を有する。

この発明によれば、電気光学素子の発光期間は、データ信号と基準電圧の比較結果によって定まるところ、データ信号は、オフセット電圧を用いて生成される。ここで、オフセット電圧は、駆動対象とする画素回路が属するサブ領域に応じて選択される。また、階調電圧にオフセット電圧を加算して出力階調電圧を生成することで、出力階調電圧と出力設定電圧の相対的な電位差が調整される。従って、複数のサブ領域間の輝度を調整することが可能となる。なお、電気光学素子とは、電気的な作用によって光学特性を制御可能な素子の意味であって、例えば、有機発光ダイオードが含まれる。

上述した電気光学装置において、前記駆動手段は、前記画素回路の前記供給手段は、前記書込期間に供給される前記出力階調電圧と前記基準電圧との差分電圧を前記保持する保持手段と、前記発光期間において供給される前記出力設定電圧と前記差分電圧とを合成した電圧と前記基準電圧とを比較して、比較結果に応じた期間だけ前記駆動電流を前記電気光学素子に供給する電流供給手段とを備えることが好ましい。

この場合、データ信号の出力階調電圧は、オフセット電圧を用いて生成される。換言すれば、出力設定電圧と出力階調電圧との相対的な関係は、オフセット電圧によって定まり得る。また、発光期間において出力設定電圧と差分電圧を合成するとは、例えば、出力設定電圧が出力三角波電圧であるとすれば、出力三角波電圧から差分電圧だけ電圧降下した電圧を生成することを意味する。ここで、出力三角波電圧をＶｘ、出力階調電圧をＶｙ、基準電圧をＶref、差分電圧をΔＶとすれば、保持手段は、ΔＶ＝Ｖｙ−Ｖrefを保持し、合成した電圧は、Ｖｘ−ΔＶ＝Ｖｘ−Ｖｙ+Ｖrefとなる。これを基準電圧Ｖrefと比較するので、等価的にはＶｘとＶｙとを比較していることになる。そして、ＶｘとＶｙの相対的な関係は、サブ領域に応じて選択されたオフセット電圧によって定まるから、複数のサブ領域間の輝度を調整することが可能となる。

ここで、前記画素回路の前記供給手段は、具体的には、出力端子が前記電気光学素子と接続される制御手段と、前記データ線と前記制御手段の入力端子との間に設けられた容量素子と、前記制御手段の入力端子とその出力端子との間に設けられ、前記書込期間においてオン状態となり、前記発光期間においてオフ状態となる第１スイッチング素子と、電源電圧が供給される電源線と、前記制御手段の電源端子との間に設けられ、前記書込期間および前記発光期間においてオン状態となる第２スイッチング素子と、を備えることが好ましい。ここで、容量素子は上記保持手段に相当し、制御手段、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子は上記電流供給手段に相当する。前記制御手段は、インバータ回路であってもよい。

上述した電気光学装置において、前記サブ領域は表示パネルで構成され、前記電源手段は、前記サブ領域ごとの前記オフセット電圧を個別に生成する電圧生成手段と、前記目標値は同一であって、複数のサブ領域の輝度が相互に近づくように前記オフセット電圧を調整する電圧調整手段と、を備えることが好ましい。この発明によれば、表示領域を複数の表示パネルで構成する場合に、パネル間の輝度を均一にすることができる。この結果、パネルの境界を目立たなくすることができ、複数の表示パネルをあたかも大型の１枚の表示パネルとして利用することが可能となる。

上述した電気光学装置において、前記複数のデータ線を駆動する複数の駆動モジュールを備え、前記複数のサブ領域は、前記複数の駆動モジュールの各々が駆動する前記データ線に対応しており、前記サブ領域ごとの前記オフセット電圧を個別に生成する電圧生成手段と、前記目標値は同一であって、複数のサブ領域の輝度が相互に近づくように前記オフセット電圧を調整する電圧調整手段と、を備えることが好ましい。この発明によれば、複数の駆動モジュールを用いて駆動する場合、駆動モジュール間に特性のばらつきがあってもオフセット電圧を調整することによって、複数のサブ領域の輝度を均一にすることができる。これにより、サブ領域の境界を目立たなくすることができる。なお、複数の表示パネルで１個の表示領域を構成し、各表示パネルを複数の駆動モジュールで駆動する場合には、各駆動モジュールに対応するデータ線の範囲が、各サブ領域に相当することは勿論である。

上述した電気光学装置において、前記複数のサブ領域の各々には、発光色の異なる複数種類の電気光学素子が各々設けられており、前記電源手段は、前記サブ領域ごとの前記オフセット電圧を個別に生成する電圧生成手段と、前記目標値は個別に設定されており、ホワイトバランスが取れるように前記オフセット電圧を調整する電圧調整手段と、を備えることが好ましい。発光色の異なる電気光学素子では、発光色に応じて異なる材料が選択されるため、発光効率が相違するのが通常である。この発明によれば、サブ領域ごとに発光色の異なる電気光学素子が配置され、サブ領域ごとにオフセット電圧が個別に生成される。したがって、オフセット電圧を個別に設定することによって、ホワイトバランスを調整することが可能となる。

上述した電気光学装置において、前記電圧調整手段は、前記複数のサブ領域の画素回路で消費される電流を前記サブ領域ごとに計測し、計測結果に基づいて前記オフセット電圧を調整することが好ましい。この発明によれば、サブ領域ごとの消費電流に応じてオフセット電圧が調整されるから、工場でオフセット電圧を設定するだけでなく、常時、オフセット電圧を調整して最適な状態を維持することも可能である。
また、上述した電気光学装置において、前記出力設定電圧は三角波電圧であってもよい。あるいは、前記出力設定電圧は鋸波電圧であってもよい。もしくは、前記出力設定電圧は正弦波電圧であってもよい。
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、例えば、複数のパネルを連結した大型ディスプレイ、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、および携帯情報端末等が該当する。

＜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の構成を示すブロック図である。図１に示されるように電気光学装置１０は、４つの表示パネルＺ１、Ｚ２、Ｚ３、およびＺ４を連結して構成されている。複数の表示パネルＺ１〜Ｚ４の各々には、複数本の走査線１０１が横方向（Ｘ方向）に延設される一方、複数本のデータ線（信号線）１０３が図において縦方向（Ｙ方向）に延設されている。そして、これらの走査線１０１とデータ線１０３との交差の各々に対応するように画素回路（電子回路）４００がそれぞれ設けられている。

ここで説明の便宜上、本実施形態では、各表示パネルＺ１〜Ｚ４の走査線１０１の本数（行数）を「３６０」とし、データ線の本数（列数）を「４８０」として、画素回路４００が、縦３６０行×横４８０列のマトリクス状に配列する構成を想定する。そして、４枚の表示パネルＺ１〜Ｚ４によって、縦７２０行×横９６０列の表示領域Ｚが形成される。換言すれば、表示領域Ｚは複数のサブ領域（表示パネルＺ１〜Ｚ４が相当）に分割されている。ただし、本発明をこの配列に限定する趣旨ではない。

各表示パネルＺ１〜Ｚ４には、電源回路１８から電源電圧Ｖｄｄと低位側電圧ＧＮＤが共通して供給される。また、電源回路１８は、表示パネルＺ１〜Ｚ４の各々に対応したオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4を生成してＸドライバ１６へ供給する。オフセット電圧Ｖofs1〜Ｖofs4の技術的意義については、後述する。なお、表示パネルＺ１〜Ｚ４ごとの、オフセット電圧を区別しない場合には、単にオフセット電圧Ｖofsと表記する。
画素回路４００には、後述するＯＬＥＤ素子４２０が含まれ、このＯＬＥＤ素子４２０へ電流を供給する期間を画素回路４００毎に制御することによって、所定の画像が階調表示される。また、図１において、走査線１０１と並列に制御線１０２が延設される。

Ｙドライバ１４は、１行ずつ走査線１０１を選択するとともに、選択した走査線１０１に対して、Ｈレベルの走査信号を供給する。さらにこの選択に同期した制御信号を制御線１０２に供給する。すなわち、Ｙドライバ１４は、走査線１０１および制御線１０２に対し、行ごとに、走査信号や制御信号をそれぞれ供給するものである。
ここで、説明の便宜上、ｉ行目（ｉは、１≦ｉ≦７２０を満たす整数であり、行を一般化して説明するためのもの）の走査線１０１に供給される走査信号をＧＷＲＴ−ｉと表記する。同様に、ｉ行目の制御線１０２に供給される制御信号をＧＥＬ−ｉと、それぞれ表記する。

一方、Ｘドライバ１６は、Ｙドライバ１４によって選択された走査線１０１に対応する１行分の画素回路、すなわち、選択された行に位置する１〜９６０列の画素回路４００の各々に、１〜９６０列目のデータ線１０３を介して、データ信号をそれぞれ供給するものである。
制御回路１２は、Ｙドライバ１４およびＸドライバ１６に、それぞれクロック信号（図示省略）などを供給して両ドライバを制御するとともに、Ｘドライバ１６に、階調を画素ごとに規定する画像データＤを供給する。さらに、制御回路１２は、三角波電圧信号ＳＳを生成する三角波発生回路１２Ａを供える。

図２にＸドライバ１６のブロック図を示す。この図に示すようにＸドライバ１６は、シリアルパラレル変換部１６Ａと信号供給部１６Ｂを備える。シリアルパラレル変換部１６Ａは、シリアル形式の画像データＤをパラレル形式の画像データｄ１、ｄ２、…ｄ９６０に変換して出力する。信号供給部１６Ｂは９６０個の信号供給回路１６０Ａを備え、それらには三角波電圧信号ＳＳが供給される。各信号供給回路１６０Ａは、データ信号Ｘ１、Ｘ２、…Ｘ９６０を生成してデータ線１０３に出力する。９６０個の信号供給回路１６０Ａのうち、左端から４８０個の信号供給回路１６０Ａは、表示パネルＺ１および表示パネルＺ４に対応するものであり、オフセット電圧Ｖofs1およびＶofs4が供給される。右端から４８０個の信号供給回路１６０Ａは、表示パネルＺ２および表示パネルＺ３に対応するものであり、オフセット電圧Ｖofs2およびＶofs3が供給される。

図３にｊ列目の信号供給回路１６０Ａの構成を示し、図４にそのタイミングチャートを示す。なお、他の信号供給回路も同様に構成される。なお、説明の便宜上、ｊは、１≦ｊ≦４８０を満たす整数である。この例の信号供給回路１６０Ａは、ｊ列目のデータ線１０３を介してデータ信号Ｘｊを表示パネルＺ１およびＺ４に供給する。信号供給回路１６０Ａは、画像データｄｊが供給されるＤＡ変換器１６１を備える。ＤＡ変換器１６１は、画像データｄｊをＤＡ変換して得た階調電圧信号Ｖdataを加算器１６２の一方の入力端子に出力する。オフセット電圧選択回路１６３は、第１選択信号ＳＥＬ１に基づいてオフセット電圧Ｖofs1またはＶofs4のうち一方を選択して、加算器１６２の他方の入力端子に出力する。

図４に示すように、１フレーム期間（１Ｆ）はアドレス期間Ｔａと発光期間Ｔｂに分割される。アドレス期間Ｔａにおいて、複数の走査線１０１が順次選択され、選択された走査線１０１に接続される画素回路４００にデータ信号Ｘｊが順次供給される。本実施形態においては、表示領域Ｚが４つの表示パネルＺ１〜Ｚ４から構成されている。そして、ｊ列目の信号供給回路１６０Ａは、表示パネルＺ１およびＺ４に対応している。従って、アドレス期間Ｔａの前半期間Ｔａ１において表示パネルＺ１の走査線１０１（３６０本分）が選択される一方、その後半期間Ｔａ２において表示パネルＺ４の走査線１０１（３６０本分）が選択される。

第１選択信号ＳＥＬ１は、前半期間Ｔａ１でＨレベルとなり、後半期間Ｔａ２でＬレベルとなる。第１選択信号ＳＥＬ１がＨレベルの場合にオフセット電圧選択回路１６３はオフセット電圧Ｖofs1を選択し、第１選択信号ＳＥＬ１がＬレベルの場合にオフセット電圧選択回路１６３はオフセット電圧Ｖofs4を選択する。即ち、駆動対象とする画素回路４００の属する表示パネルに応じてオフセット電圧Ｖofsが選択される。

加算器１６２は、オフセット電圧選択回路１６３によって選択されたオフセット電圧（この例では、Ｖofs1またはＶofs4）と階調電圧信号Ｖdataとを加算して出力階調電圧信号Ｖdata’を生成して、出力電圧選択回路１６４の一方の入力端子に供給する。なお、ここで言う加算には、Ｖdataの値が大きくなる場合と、小さくなる場合との両方の意味が含まれている。出力電圧選択回路１６４の他方の入力端子には、三角波電圧信号ＳＳが出力三角波電圧信号ＳＳ’として供給される。第２選択信号ＳＥＬ２は、図４に示されるように、アドレス期間ＴａにおいてＨレベルとなり、発光期間ＴｂにおいてＬレベルとなる信号である。出力電圧選択回路１６４は、第２選択信号ＳＥＬ２がＨレベルの場合に出力階調電圧信号Ｖdata’を選択する一方、Ｌレベルの場合に出力三角波電圧信号ＳＳ’を選択して、データ信号Ｘｊを生成する。従って、データ信号Ｘｊは、出力階調電圧信号Ｖdata’と出力三角波信号ＳＳ’を時分割多重した信号となる。

図５に表示パネルＺ１に属するｉ行ｊ列目の画素回路４００の構成を示す。図に示すようにデータ線１０３とインバータＩＮＶの入力端子との間には容量素子４３０が設けられている。インバータＩＮＶの入力端子と出力端子との間にはスイッチ素子ＳＷ１が設けられている。また、スイッチ素子ＳＷ２は、インバータＩＮＶの電源端子と電源線Ｌ１との間に設けられており、オン状態で電源電圧ＶｄｄをインバータＩＮＶに供給する一方、オフ状態で電源供給を停止する。ＯＬＥＤ素子４２０の陰極は接地（ＧＮＤ）されており、その陽極はインバータＩＮＶの出力端子と接続されている。

図６にｉ行ｊ列目の画素回路４００のタイミングチャートを示す。まず、アドレス期間Ｔａにおいて信号供給回路１６０Ａからデータ線１０３を介して出力階調電圧信号Ｖdata’が供給され、次に、発光期間Ｔｂにおいて出力三角波電圧信号ＳＳ’が供給される。アドレス期間Ｔａにおける書込期間Ｔｗは、各画素回路４００の各々に対応している。書込期間Ｔｗでは、走査信号ＧＷＲＴ−ｉおよび制御信号ＧＥＬ−ｉがＨレベルとなるので、スイッチ素子ＳＷ１およびＳＷ２がオン状態となる。このとき、インバータＩＮＶの出力電圧はその入力端子にフィードバックされるので、インバータＩＮＶの入力電圧Ｖｉｎは、インバータＩＮＶの反転しきい値電圧Ｖresとなる。反転しきい値電圧Ｖresは、インバータＩＮＶの負電源電圧と正電源電圧の略中間電圧となる。

書込期間Ｔｗにおいて容量素子４３０の両端には電圧（Ｖdata’−Ｖres）が印加される。走査信号ＧＷＲＴ−ｉは書込期間ＴｗのみＨレベルとなるので、スイッチ素子ＳＷ１は、書込期間Ｔｗが終了すると、次のフレームの書込期間Ｔｗまでオフ状態となる。これに伴って、インバータＩＮＶと接続される容量素子４３０の端子はフローティング状態となる。従って、容量素子４３０の印加電圧（Ｖdata’−Ｖres）は、次の書込期間Ｔｗまで維持される。スイッチ素子ＳＷ２は発光期間Ｔｂ中にオン状態となる。当該期間Ｔｂには三角波電圧信号ＳＳ’がデータ線１０３に供給される。

このとき、容量素子４３０の印加電圧（Ｖdata’−Ｖres）は変化しないので、発光期間ＴｂにおけるインバータＩＮＶの入力電圧Ｖｉｎは、Ｖｉｎ＝ＳＳ’−（Ｖdata’−Ｖres）となる。そして、入力電圧Ｖｉｎが反転しきい値電圧Ｖresを下回るとインバータＩＮＶの出力電圧はＨレベルとなり、ＯＬＥＤ素子４２０が一定の輝度で発光し、入力電圧Ｖｉｎが反転しきい値電圧Ｖresを上回るとインバータＩＮＶの出力電圧はＬレベルとなり、ＯＬＥＤ素子４２０が消灯する。ここで、ＯＬＥＤ素子４２０は以下の条件が成立する期間Ｔｃにおいて発光する。
Ｖｉｎ＜Ｖres
ＳＳ’−（Ｖdata’−Ｖres）＜Ｖres
ＳＳ’＜Ｖdata’
すなわち、出力三角波電圧信号ＳＳ’が出力階調電圧信号Ｖdata’を下回ると、ＯＬＥＤ素子４２０が一定の輝度で発光する。

ここで、出力階調電圧信号Ｖdata’は、階調電圧信号Ｖdataとオフセット電圧Ｖofsを加算したものであるから、オフセット電圧Ｖofsを調整することによって、期間Ｔｃを制御することができ、ひいては輝度を調整することができる。本実施形態のように複数の表示パネルＺ１〜Ｚ４によって電気光学装置１０を構成する場合、表示パネルＺ１〜Ｚ４は個別に製造されるため、ＯＬＥＤ素子４２０の特性は複数の表示パネルＺ１〜Ｚ４の間で同一とはいえず、ばらつくのが通常である。

本実施形態の電源回路１８は、電圧源１８Ａと調整部１８Ｂを備える。電圧源１８Ａはオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4を発生し、調整部１８Ｂは電圧源１８Ａを制御して表示パネルＺ１〜Ｚ４の輝度が均一になるようにオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4を調整する。具体的には、調整部１８Ｂの処理には以下の態様がある。
第１の態様は、各表示パネルＺ１〜Ｚ４を同一の階調を示す画像データで駆動し、電源回路１８において、複数の表示パネルＺ１〜Ｚ４で消費される電流を各々計測し、消費電流が等しくなるようにオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4を調整する。この調整方法によれば、例えば、電気光学装置１０に電源が投入された直後に上述した調整処理を実行することによって、ＯＬＥＤ素子４２０等の特性に経時変化があったとしても各表示パネルＺ１〜Ｚ４の輝度を均一にすることができる。また、各表示パネルＺ１〜Ｚ４に表示に寄与しないダミーの画素回路を設け、ダミーの画素回路に流れる電流を計測し、消費電流が等しくなるようにオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4を調整してもよい。この場合は、常時、消費電流を計測して、輝度の補正を施すことが可能となる。

第２の態様は、電気光学装置１０の出荷時にオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4を設定するものである。この態様においては、第１に、各表示パネルＺ１〜Ｚ４を同一の階調を示す画像データで駆動する。第２に、各表示パネルＺ１〜Ｚ４の輝度を測定装置（例えば、ＣＣＤカメラ）を用いて測定する。第３に、測定された輝度が相互に近づくようにオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4を設定する。なお、出荷時に設定したオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4をユーザーがその後、変更できるようにボリュームを設けてもよい。
このように本実施形態においては、表示領域Ｚを構成する複数のサブ領域としての表示パネルＺ１〜Ｚ４について、オフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、Ｖofs3、およびＶofs4を個別に設定したので、画面全体の輝度を一様にすることができる。そして、複数のパネルをあたかも１枚のパネルとして用いることが可能となる。

＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態に係る電気光学装置１０は、複数の表示パネルＺ１〜Ｚ４を組み合わせて１個の表示領域Ｚを構成した。これに対して、第２実施形態に係る電気光学装置１０は、表示領域Ｚが１枚の表示パネルで構成されている。
図７は、第２実施形態に係る電気光学装置１０の構成を示すブロック図である。同図に示すようにＸドライバ１６は複数の駆動モジュールＭ１、Ｍ２、およびＭ３を備える。そして、各駆動モジュールＭ１〜Ｍ３は表示領域を分割したサブ領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を各々駆動する。ここで、オフセット電圧Ｖofsは、サブ領域Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３の各々で独立しており、オフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、およびＶofs3として、各駆動モジュールＭ１、Ｍ２、およびＭ３に供給される。

駆動モジュールＭ１〜Ｍ３の各々は、上述した信号供給回路１６０Ａを備えるが、オフセット電圧Ｖofsは個別に供給されるので、オフセット電圧Ｖofsを選択する必要はない。このため、第２実施形態の信号供給回路１６０Ａは、図３に示す第１実施形態の信号供給回路１６０Ａから、オフセット電圧選択回路１６３を削除して、オフセット電圧Ｖofsを加算器１６２に直接供給するように構成されている。

駆動モジュールＭ１〜Ｍ３を構成するトランジスタの特性は、必ずしも同一ではなく一定のばらつきがある。このトランジスタの特性のばらつきに起因して、同一の画像データＤを駆動モジュールＭ１〜Ｍ３に供給しても、駆動モジュールＭ１〜Ｍ３の間でデータ信号の電圧値がばらつく。この結果、サブ領域Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３の間で、輝度が不均一になることがある。

第２実施形態の電気光学装置１０は、第１実施形態の電気光学装置１０と同様に、電源回路１８においてサブ領域Ｓ１〜Ｓ３の輝度が均一になるようにオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、およびＶofs3が生成される。具体的には、以下の態様がある。
第１の態様は、サブ領域Ｓ１〜Ｓ３を同一の階調を示す画像データで駆動し、電源回路１８において、複数のサブ領域Ｓ１〜Ｓ３で消費される電流を各々計測し、消費電流が等しくなるようにオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、およびＶofs3を調整する。この調整方法によれば、例えば、電気光学装置１０に電源が投入された直後に上述した調整処理を実行することによって、駆動モジュールＭ１〜Ｍのトランジスタ特性に経時変化があったとしても各サブ領域Ｓ１〜Ｓ３の輝度を均一にすることができる。また、各サブ領域Ｓ１〜Ｓ３に表示に寄与しないダミーの画素回路を設け、ダミーの画素回路に流れる電流を計測し、消費電流が等しくなるようにオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、およびＶofs3を調整してもよい。この場合は、常時、消費電流を計測して、輝度の補正を施すことが可能となる。

第２の態様は、電気光学装置１０の出荷時にオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、およびＶofs3を設定するものである。この態様においては、第１に、各サブ領域Ｓ１〜Ｓ３を同一の階調を示す画像データで駆動する。第２に、各サブ領域Ｓ１〜Ｓ３の輝度を測定装置（例えば、ＣＣＤカメラ）を用いて測定する。第３に、測定された輝度が相互に近づくようにオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、およびＶofs3を設定する。なお、出荷時に設定したオフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、およびＶofs3をユーザーがその後、変更できるようにボリュームを設けてもよい。
このように本実施形態においては、表示領域Ｚを構成する複数のサブ領域Ｓ１〜Ｓ３について、オフセット電圧Ｖofs1、Ｖofs2、およびＶofs3を個別に設定したので、駆動モジュールＭ１〜Ｍ３の特性が相違しても画面全体の輝度を均一にすることができる。この結果、サブ領域の境界を目立たなくできる。

＜第３実施形態＞
上述した第１および第２実施形態に係る電気光学装置１０は、単色の画素について階調表示をする構成になっていたが、第３実施形態に係る電気光学装置１０は、カラー表示に対応するものである。
図８は第３実施形態に係る電気光学装置１０の構成を示すブロック図である。この電気光学装置１０の表示領域Ｚは１枚の表示パネルによって構成される。また、表示領域Ｚは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応するサブ領域Ｚｒ、Ｚｇ、およびＺｂによって構成される。サブ領域ＺｒにはＲ用の画素回路４００Ｒが配置され、サブ領域ＺｇにはＧ用の画素回路４００Ｇ、サブ領域ＺｂにはＢ用の画素回路４００Ｂが各々配置される。

各画素回路４００Ｒ、４００Ｇ、および４００Ｂに用いられるＯＬＥＤ素子４２０を、ＯＬＥＤ素子４２０Ｒ、４２０Ｇ、および４２０Ｂとする。ＯＬＥＤ素子４２０Ｒ、４２０Ｇ、４２０Ｂは、それぞれ赤、緑、青にて発光するように発光層が選択される。即ち、各色に対応して異なる種類の発光材料が用いられる。このため、ＯＬＥＤ素子４２０Ｒ、４２０Ｇ、４２０Ｂの発光効率が相違することが多い。ホワイトバランスを取るためには、各色の発光量を調整する必要がある。
そこで、本実施形態においては、電源回路１８は、サブ領域Ｚｒに対応するオフセット電圧Ｖofsr、サブ領域Ｚｇに対応するオフセット電圧Ｖofsg、およびサブ領域Ｚｂに対応するオフセット電圧Ｖofsbの組を各々供給する。これらは、ＲＧＢ各色の階調を定めるものであるから、ホワイトバランスが取れるように、工場で調整される。なお、出荷時に設定したオフセット電圧Ｖofsr、Ｖofsg、およびＶofsbをユーザーがその後、変更できるようにボリュームを設けてもよい。

＜応用例＞
上述した各実施形態において、信号供給回路１６０Ａは、階調電圧信号Ｖdataにオフセット電圧Ｖofsを加算して出力階調電圧Ｖdata’を生成する一方、制御回路１２から供給される三角波電圧信号ＳＳを出力三角波電圧信号ＳＳ’として出力電圧選択回路１６４に供給した。即ち、階調電圧信号Ｖdataにオフセット電圧Ｖofsを加算することによって、階調電圧と三角波電圧との相対的なレベルを調整したが、本発明は、これに限定されるものではなく、階調電圧と三角波電圧の相対的な電位差をオフセット電圧に従って設定できるのであれば、どのような構成であってもよい。例えば、三角波電圧信号ＳＳにオフセット電圧Ｖofsを加算して出力三角波電圧信号ＳＳ’を生成してもよい。

図９に信号供給回路１６０Ｂを示す。信号供給回路１６０Ｂは、三角波電圧信号ＳＳにオフセット電圧Ｖofsを加算してデータ信号Ｘｊを生成する。この図に示されるように、オフセット電圧信号選択回路１６３の出力信号は、加算器１６２の一方の入力端子に供給される。その他方の入力端子には三角波電圧信号ＳＳが供給され、三角波電圧信号ＳＳにオフセット電圧Ｖofsが加算された信号が出力三角波信号ＳＳ’として、出力電圧選択回路１６４に供給される。出力電圧選択回路１６４は、出力階調電圧信号Ｖdata’として供給される階調電圧信号Ｖdataと出力三角波電圧信号ＳＳ’とを選択してデータ信号Ｘｊを生成する。上述した第１乃至第３実施形態において、この信号供給回路１６０Ｂを信号供給回路１６０Ａの替わりに用いることによって、輝度の調整が可能となる。

＜電子機器＞
次に、上述した第１乃至第３実施形態及び応用例に係る電気光学装置１０を適用した電子機器について説明する。図１０に、電気光学装置１０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１０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１０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１１に、電気光学装置１０を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００、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１０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１０に表示される画面がスクロールされる。
図１２に、電気光学装置１０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１０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１０に表示される。
なお、電気光学装置１０が適用される電子機器としては、図１１〜図１２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１０が適用可能である。また、直接画像や文字などを表示する電子機器の表示部に限られず、被感光体に光を照射することにより間接的に画像もしくは文字を形成するために用いられる印刷機器の光源として適用してもよい。

本発明の第１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。同電気光学装置のＸドライバを示すブロック図である。同Ｘドライバの信号供給回路を示すブロック図である。同信号供給回路の動作を示すタイミングチャートである。同電気光学装置の画素回路を示す図である。同電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。本発明の第２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。本発明の第３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。応用例に係る信号供給回路を示すブロック図である。同電気光学装置を用いたパーソナルコンピュータを示す図である。同電気光学装置を用いた携帯電話を示す図である。同電気光学装置を用いた携帯情報端末を示す図である。

符号の説明

１０…電気光学装置、１２…制御回路、１２Ａ…三角波発生回路、１４…Ｙドライバ、１６…Ｘドライバ、１８…電源回路、１８Ａ…電圧源、１８Ｂ…調整部、１０１…走査線、１０２…制御線、１０２…データ線、１６０Ａ，１６０Ｂ…信号供給回路、１６１…ＤＡ変換器、１６２…加算器、１６３…オフセット電圧選択回路、１６４…出力電圧選択回路、４００，４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…画素回路、ＩＮＶ…インバータ、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ素子、４２０…ＯＬＥＤ素子、４３０…容量素子、Ｖofs1〜Ｖofs4，Ｖofsr，Ｖofsg，Ｖofsb…オフセット電圧。

Claims

複数のサブ領域を有する表示領域に、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して各々設けられた複数の画素回路とを備えた電気光学装置であって、
前記複数のサブ領域の輝度が目標値に近づくように、前記複数のサブ領域の各々に対応するオフセット電圧を個別に生成する電源手段と、
複数の前記オフセット電圧の中から駆動対象とする画素回路が属するサブ領域に応じた前記オフセット電圧を用いてデータ信号を生成して前記データ線に供給する駆動手段とを備え、
前記複数の画素回路の各々は、電気光学素子と、前記データ信号と基準電圧とを比較して、比較結果に応じた期間だけ駆動電流を前記電気光学素子に供給する供給手段とを有し、
前記駆動手段は、
出力設定電圧を生成する出力設定電圧生成手段と、
輝度を表示すべき前記電気光学素子が属する前記サブ領域に応じた前記オフセット電圧を複数の前記オフセット電圧の中から選択して出力するオフセット電圧選択手段と、
表示すべき階調に応じた階調電圧に前記オフセット電圧選択手段によって選択された前記オフセット電圧を加算して、出力階調電圧を生成する階調電圧生成手段と、
書込期間において前記出力階調電圧を選択し、発光期間において前記出力設定電圧を選択して、前記データ信号を前記データ線に出力する出力選択手段と、
を有する電気光学装置。
前記画素回路の前記供給手段は、
前記書込期間に供給される前記出力階調電圧と前記基準電圧との差分電圧を前記保持する保持手段と、
前記発光期間において供給される前記出力設定電圧と前記差分電圧とを合成した電圧と前記基準電圧とを比較して、比較結果に応じた期間だけ前記駆動電流を前記電気光学素子に供給する電流供給手段とを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記画素回路の前記供給手段は、
出力端子が前記電気光学素子と接続される制御手段と、
前記データ線と前記制御手段の入力端子との間に設けられた容量素子と、
前記制御手段の入力端子とその出力端子との間に設けられ、前記書込期間においてオン状態となり、前記発光期間においてオフ状態となる第１スイッチング素子と、
電源電圧が供給される電源線と、前記制御手段の電源端子との間に設けられ、前記書込期間および前記発光期間においてオン状態となる第２スイッチング素子と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記制御手段は、インバータ回路である、ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
前記サブ領域は表示パネルで構成され、
前記電源手段は、
前記サブ領域ごとの前記オフセット電圧を個別に生成する電圧生成手段と、
前記目標値は同一であって、複数のサブ領域の輝度が相互に近づくように前記オフセット電圧を調整する電圧調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
前記複数のデータ線を駆動する複数の駆動モジュールを備え、
前記複数のサブ領域は、前記複数の駆動モジュールの各々が駆動する前記データ線に対応しており、
前記サブ領域ごとの前記オフセット電圧を個別に生成する電圧生成手段と、
前記目標値は同一であって、複数のサブ領域の輝度が相互に近づくように前記オフセット電圧を調整する電圧調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
前記複数のサブ領域の各々には、発光色の異なる複数種類の電気光学素子が各々設けられており、
前記電源手段は、
前記サブ領域ごとの前記オフセット電圧を個別に生成する電圧生成手段と、
前記目標値は個別に設定されており、ホワイトバランスが取れるように前記オフセット電圧を調整する電圧調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
前記電圧調整手段は、前記複数のサブ領域の画素回路で消費される電流を前記サブ領域ごとに計測し、計測結果に基づいて前記オフセット電圧を調整することを特徴とする請求項５乃至７のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
前記出力設定電圧は三角波電圧である、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
前記出力設定電圧は鋸波電圧である、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
前記出力設定電圧は正弦波電圧である、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。