(57)【要約】【課題】  階調データのデータ量を低減しつつ、人間の視覚特性に合致した階調特性にて画像を表示する。【解決手段】  データ線駆動回路２００は、階調データＤによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すようにデータ信号Ｘjを生成する。画素回路４００は、データ信号Ｘjのレベルの変化に対するＯＬＥＤ素子４２０の階調の変化が指数特性を示すようにＯＬＥＤ素子４２０を制御する。一の階調値が階調データＤによって指定されたときのＯＬＥＤ素子４２０の階調と当該一の階調値の直近の他の階調値が階調データＤによって指定されたときのＯＬＥＤ素子４２０の階調との差分値を当該一の階調値によって除した数値である階調差相対値が、階調データＤによって指定される総ての階調値について０．０４以下となるように、データ線駆動回路２００によって生成されるデータ信号Ｘjのレベルの指数特性が選定されている。【選択図】            図１
2006053379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すようにデータ信号を生成するデータ線駆動回路と、
データ信号のレベルの変化に対する電気光学素子の階調の変化が指数特性を示すように前記電気光学素子を制御する画素回路とを具備し、
一の階調値が階調データによって指定されたときの前記電気光学素子の階調と当該一の階調値の直近の他の階調値が階調データによって指定されたときの前記電気光学素子の階調との差分値を前記一の階調値によって除した数値である階調差相対値が、階調データによって指定される総ての階調値について０．０４以下となるように、前記データ線駆動回路によって生成されるデータ信号のレベルの指数特性が選定されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記画素回路は、前記電気光学素子の階調がデータ信号のレベルに対して２乗の指数特性を示すように当該電気光学素子を制御し、
前記データ線駆動回路は、階調データによって指定される階調値に対して２乗の指数特性を示すレベルのデータ信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すようにデータ信号を生成するデータ線駆動回路と、
データ信号のレベルの変化に対する電気光学素子の階調の変化が指数特性を示すように前記電気光学素子を制御する画素回路とを具備し、
階調データによって指定される階調値の変化に対する前記電気光学素子の階調の変化が４乗以上の指数特性を示すように、前記データ線駆動回路によって生成されるデータ信号のレベルの指数特性が選定されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
前記データ線駆動回路は、階調データに応じた電圧信号をデータ信号として生成し、
前記画素回路は、データ信号の電圧に応じた階調となるように前記電気光学素子を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記データ線駆動回路は、
階調データによって指定される階調値に比例するレベルの中間信号を生成する中間信号生成回路と、
前記中間信号生成回路が生成した中間信号のレベルの変化に対して指数関数的にレベルが変化するデータ信号を生成する指数関数回路と
を有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記指数関数回路は、
ダイオード接続された第１トランジスタのゲートと所定の電流が流される第２トランジスタのゲートとを接続してなる第１のカレントミラー回路と、
前記所定の電流に応じて前記第１トランジスタに流れる電流と前記中間信号生成回路が生成した中間信号とが供給されるとともにダイオード接続された第３トランジスタのゲートと第４トランジスタのゲートとを接続してなる第２のカレントミラー回路と、
前記第４トランジスタに流れる電流に応じたレベルのデータ信号を出力する信号出力回路と
を有することを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すようにデータ信号を生成するデータ線駆動回路と、
データ信号のレベルの変化に対して電気光学素子の階調が比例するように前記電気光学素子を制御する画素回路とを具備し、
一の階調値が階調データによって指定されたときの前記電気光学素子の階調と当該一の階調値の直近の他の階調値が階調データによって指定されたときの前記電気光学素子の階調との差分値を前記一の階調値によって除した数値である階調差相対値が、階調データによって指定される総ての階調値について０．０４以下となるように、前記データ線駆動回路によって生成されるデータ信号のレベルの指数特性が選定されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
前記データ線駆動回路は、階調データによって指定される階調値に対して４乗の指数特性を示すレベルのデータ信号を生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
【請求項９】
データ信号のレベルの変化に対して電気光学素子の階調が比例するように前記電気光学素子を制御する画素回路と、
階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が４乗以上の指数特性を示すようにデータ信号を生成するデータ線駆動回路と
を具備する電気光学装置。
【請求項１０】
前記データ線駆動回路は、階調データに応じた電流信号をデータ信号として生成し、
前記画素回路は、データ信号の電流に応じた階調となるように前記電気光学素子を制御する
ことを特徴とする請求項７から請求項９の何れか１項に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記データ線駆動回路は、最低の階調値を含む所定の範囲内の階調値が階調データによって指定されると、前記電気光学素子の階調が最低となるレベルのデータ信号を生成する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記データ線駆動回路は、
階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すデータ信号を生成する第１の信号生成回路と、
階調データによって指定される階調値が前記所定の範囲に属するか否かを判定する判定回路と、
前記電気光学素子の階調が最低となるレベルのデータ信号を生成する第２の信号生成回路と、
前記第１の信号生成回路が生成したデータ信号と前記第２の信号生成回路が生成したデータ信号との何れかを前記判定回路による判定の結果に基づいて選択して前記画素回路に出力する選択回路と
を有することを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の電気光学装置を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオード素子（以下「ＯＬＥＤ（Organic  Light  Emitting  Diode）素子」という）などの電気光学素子を備えた電気光学装置、およびこの電気光学装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学素子の作用によって種々の画像を表示する電気光学装置が従来から広く提案されている。この種の電気光学装置においては、階調値を画素ごとに指定する階調データが外部から入力され、この階調データに基づいて各画素の電気光学素子を駆動することによって所望の画像が表示される。ここで、階調データが示す階調値と各画素の実際の階調（輝度）との関係は電気光学素子の種類や電気光学装置の構成によって個々である。このため、階調データが示す階調値を電気光学装置の特性に応じて補正し、この補正後の階調データに基づいて各画素を駆動することが望ましい（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２５８６８５号公報（段落０００３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、人間の視覚特性（特に階調に対する知覚特性）には一般にウェーバの法則が成立する。このウェーバの法則は、人間が階調Ｌとの相違を知覚し得る最小の階調差（弁別閾）ΔＬと階調Ｌとの比（ウェーバ比（＝ΔＬ／Ｌ））が広い範囲の階調にわたって略一定になる（すなわち、人間が階調Ｌとの相違を知覚し得る最小の階調差ΔＬは階調Ｌに比例する）という法則である。したがって、電気光学装置の階調特性はウェーバの法則に即した特性であることが望ましい。この事実に着目した実験により、本願発明者は、特許文献１に記載されているように階調データが示す階調値を指数演算によって補正した場合、電気光学素子の実際の階調Ｌkとその直近の階調Ｌk+1との差分値ΔＬ（＝Ｌk+1−Ｌk）を階調Ｌkにて除した数値（以下「階調差相対値」という）が階調ごとに大幅に相違するという知見を得るに至った。したがって、特許文献１の構成においては、ある範囲の階調がひとつの段階だけ変化したときに利用者がその階調の相違を知覚できないように階調データのデータ量（ビット数）を定めたとしても、他の範囲の階調についてはひとつの段階の変化が利用者によって知覚されることになる。こうして知覚される階調の相違は利用者に画質の劣化として認識され得る。
【０００４】
階調データのビット数を増加させることによって各階調の間隔を低減すればこのような問題はいちおう解消されるが、この場合には階調データのデータ量の増大に起因して種々の問題が生じ得る。例えば、このようなデータ量の増大により、電気光学装置に階調データを転送する装置を高い動作周波数にて作動させる必要があるから消費電力の増加を招き、さらに、階調データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器に高い分解能が要求されるから電気光学装置の構成の煩雑化や製造コストの増大を招くといった具合である。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、階調データのデータ量を低減しつつ、人間の視覚特性に合致した階調特性にて画像を表示することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置の第１の特徴は、階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すようにデータ信号を生成するデータ線駆動回路と、データ信号のレベルの変化に対する電気光学素子の階調の変化が指数特性を示すように電気光学素子を制御する画素回路とを具備し、一の階調値が階調データによって指定されたときの電気光学素子の階調と当該一の階調値の直近の他の階調値が階調データによって指定されたときの電気光学素子の階調との差分値を一の階調値によって除した数値である階調差相対値が、階調データによって指定される総ての階調値について０．０４以下となるように、データ線駆動回路によって生成されるデータ信号のレベルの指数特性が選定されていることにある。より望ましくは、階調データによって指定される総ての階調値について階調差相対値が０．０３以下となるようにデータ信号のレベルの指数特性が選定される。
【０００６】
この構成においては、階調データによって指定される総ての階調値について階調差相対値が０．０４以下となるようにデータ信号のレベルの指数特性が選定されているから、階調データによって指定される階調値に応じて階調差相対値が０．０４を越える数値に変動する従来の構成と同じデータ量の階調データに基づいて画像を表示する場合であっても、人間の視覚特性に合致した良好な表示を実現することができる。一方、階調データのデータ量を増加させることによって階調差相対値の変動を抑制する構成と比較すれば、同じ作用を得るために必要となる階調データのデータ量を低減することができるから、消費電力の増加や構成の煩雑化といった問題は解消される。
【０００７】
ところで、階調差相対値の変動を抑制するという作用のみに着目すれば、階調データによって指定される階調値の変化と電気光学素子の実際の階調の変化との関係が、より高次の指数特性を示すことが望ましい。しかしながら、この指数特性が高次になるほど階調データからデータ信号を生成するための構成が複雑化して回路規模が肥大化するといった問題が生じ得る。本願発明者による実験によれば、階調データによって指定される階調値の変化と電気光学素子の階調の変化との関係が少なくとも４乗の指数特性を示す場合には、人間の視覚特性に合致する程度に階調差相対値の変動が抑制されるという知見を得るに至った（図８参照）。そこで、本発明の望ましい態様において、画素回路は、電気光学素子の階調がデータ信号のレベルに対して２乗の指数特性を示すように当該電気光学素子を制御し、データ線駆動回路は、階調データによって指定される階調値に対して２乗の指数特性を示すレベルのデータ信号を生成する。この態様によれば、階調データによって指定される階調値の変化と電気光学装置の実際の階調の変化との関係が４乗の指数特性を示すことになるから、電気光学装置の構成（特にデータ線駆動回路の構成）の複雑化や回路規模の肥大化を抑制しつつ良好な階調特性が実現される。
【０００８】
本発明を別の観点から把握すれば、階調データによって指定される階調値の変化に対する電気光学素子の階調の変化が４乗以上の指数特性を示していれば、階調差相対値の変動は充分に抑制されるということもできる。そこで、この観点に基づく本発明の第２の特徴は、階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すようにデータ信号を生成するデータ線駆動回路と、データ信号のレベルの変化に対する電気光学素子の階調の変化が指数特性を示すように電気光学素子を制御する画素回路とを具備し、階調データによって指定される階調値の変化に対する電気光学素子の階調の変化が４乗以上の指数特性を示すように、データ線駆動回路によって生成されるデータ信号のレベルの指数特性が選定されていることにある。この構成によっても、第１の特徴に係る電気光学装置と同様の作用および効果が奏される。
【０００９】
例えばＯＬＥＤ素子を電気光学素子として採用した場合、本発明の第１および第２の特徴は、電圧駆動型（いわゆる電圧プログラミング方式）の画素回路を備えた電気光学装置に特に好適である。すなわち、この電気光学装置において、データ線駆動回路は、階調データに応じた電圧信号をデータ信号として生成し、画素回路は、データ信号の電圧に応じた階調となるように電気光学素子を制御する。
【００１０】
第１および第２の特徴に係る電気光学装置の具体的な態様において、データ線駆動回路は、階調データによって指定される階調値に比例するレベルの中間信号を生成する中間信号生成回路と、中間信号生成回路が生成した中間信号のレベルの変化に対して指数関数的にレベルが変化するデータ信号を生成する指数関数回路とを有する。さらに詳細には、指数関数回路は、ダイオード接続された第１トランジスタのゲートと所定の電流が流される第２トランジスタのゲートとを接続してなる第１のカレントミラー回路と、所定の電流に応じて第１トランジスタに流れる電流と中間信号生成回路が生成した中間信号とが供給されるとともにダイオード接続された第３トランジスタのゲートと第４トランジスタのゲートとを接続してなる第２のカレントミラー回路と、第４トランジスタに流れる電流に応じたレベルのデータ信号を出力する信号出力回路とを有する。この態様によれば、指数関数回路の構成が簡素化される。
【００１１】
本発明に係る電気光学装置の第３の特徴は、階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すようにデータ信号を生成するデータ線駆動回路と、データ信号のレベルの変化に対して電気光学素子の階調が比例するように電気光学素子を制御する画素回路とを具備し、一の階調値が階調データによって指定されたときの電気光学素子の階調と当該一の階調値の直近の他の階調値が階調データによって指定されたときの電気光学素子の階調との差分値を一の階調値によって除した数値である階調差相対値が、階調データによって指定される総ての階調値について０．０４以下となるように、データ線駆動回路によって生成されるデータ信号のレベルの指数特性が選定されていることにある。この構成によれば、階調データによって指定される総ての階調値について階調差相対値が０．０４以下となるようにデータ信号のレベルの指数特性が選定されているから、第１および第２の特徴に係る電気光学装置について上述したのと同様の理由により、階調データのデータ量を低減しつつ、人間の視覚特性に合致した階調特性にて画像を表示することができる。
【００１２】
本発明の他の態様において、データ線駆動回路は、階調データによって指定される階調値に対して４乗の指数特性を示すレベルのデータ信号を生成する。この態様によれば、階調値に対するデータ信号のレベルの指数特性が４乗を越える場合と比較して、電気光学装置の構成（特にデータ線駆動回路の構成）の複雑化を抑制しながら、階調データのデータ量を低減するとともに表示品位を向上させるという所期の効果が奏される。
【００１３】
他の観点に基づく本発明の第４の特徴は、データ信号のレベルの変化に対して電気光学素子の階調が比例するように電気光学素子を制御する画素回路と、階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が４乗以上の指数特性を示すようにデータ信号を生成するデータ線駆動回路とを具備することにある。この構成によっても、第３の特徴に係る電気光学装置と同様の作用および効果が奏される。
【００１４】
例えばＯＬＥＤ素子を電気光学素子として採用した場合、電流駆動型（いわゆる電流プログラミング方式）の画素回路を備えた電気光学装置においては、電気光学素子の階調がデータ信号のレベルの変化に比例する場合が多い。したがって、本発明の第３および第４の特徴は、電流駆動型の画素回路を備えた電気光学装置に特に好適である。すなわち、この電気光学装置において、データ線駆動回路は、階調データに応じた電流信号をデータ信号として生成し、画素回路は、データ信号の電流に応じた階調となるように電気光学素子を制御する。
【００１５】
ところで、階調データによって指定される階調値と電気光学素子の実際の階調との関係が指数特性を示す構成においては、階調データによって最低の階調が指定されたとしても電気光学素子の実際の階調が最低（例えばゼロ）とならない場合がある。そこで、本発明の望ましい態様において、データ線駆動回路は、最低の階調値を含む所定の範囲内の階調値が階調データによって指定されると、電気光学素子の階調が最低となるレベルのデータ信号を生成する。この態様によれば、所定の範囲内の階調値が階調データによって指定されたときの電気光学素子の階調を低減することができるから、コントラストの向上により表示品位が改善される。より具体的な態様において、データ線駆動回路は、階調データによって指定される階調値の変化に対するレベルの変化が指数特性を示すデータ信号を生成する第１の信号生成回路（図１１における中間信号生成回路２１０と指数関数回路２２０との組に相当する）と、階調データによって指定される階調値が所定の範囲に属するか否かを判定する階調判定回路と、電気光学素子の階調が最低となるレベルのデータ信号を生成する第２の信号生成回路（図１１における電圧発生回路２７３に相当する）と、第１の信号生成回路が生成したデータ信号と第２の信号生成回路が生成したデータ信号との何れかを判定回路による判定の結果に基づいて選択して画素回路に出力する選択回路とを有する。
【００１６】
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。このような電子機器としては、例えば、パーソナルコンピュータや携帯電話機、携帯型情報端末等がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成を示すブロック図である。同図に示されるように、電気光学装置１０は表示領域Ａを備える。この表示領域Ａには、合計ｍ（ｍは２以上の自然数）本の第１走査線１０１と各第１走査線１０１に対をなす第２走査線１０２とが横方向（Ｘ方向）に延設される一方、合計ｎ（ｎは２以上の自然数）本のデータ線１０３が縦方向（Ｙ方向）に延設されている。そして、第１走査線１０１および第２走査線１０２の対とデータ線１０３との各交差に対応するように画素回路４００が設けられている。したがって、これらの画素回路４００は、Ｘ方向およびＹ方向にわたって縦ｍ行×横ｎ列のマトリクス状に配列する。また、各画素回路４００には、図示しない電源回路から電源線１０４を介して電源電位（高位側電位）Ｖddが供給される。
【００１８】
走査線駆動回路１００は、各行の画素回路４００を順次に選択するための第１走査信号ＹＡ1、ＹＡ2、……、ＹＡｍと第２走査信号ＹＢ1、ＹＢ2、……、ＹＢmとをそれぞれ第１走査線１０１および第２走査線１０２に供給する回路である。さらに詳述すると、走査線駆動回路１００は、図２に示されるように、１垂直走査期間を区分した合計ｍ個の書込期間（水平走査期間）のうち第ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｍを満たす自然数）番目の書込期間の前半の期間においては、第１走査信号ＹＡiを非アクティブレベル（Ｌレベル）に維持するとともに第２走査信号ＹＢiをアクティブレベル（Ｈレベル）に遷移させ、その書込期間のうち後半の期間においては、第１走査信号ＹＡiをアクティブレベルに遷移させるとともに第２走査信号ＹＢiを非アクティブレベルに維持する。そして、走査線駆動回路１００は、この書込期間の終点以後の発光期間において第１走査信号ＹＡiを非アクティブレベルに遷移させる。
【００１９】
図１に示されるインタフェース回路３２０は、外部機器から供給される階調データＤをフレームメモリ３００に供給するための回路である。この階調データＤは、各画素回路４００が表示すべき階調値を画素回路４００ごとに指定する合計８ビットのデジタルデータである。フレームメモリ３００は、１フレーム分の階調データＤを記憶するとともに、各階調データＤを走査線駆動回路１００の動作に同期して順次にデータ線駆動回路２００に出力する。このデータ線駆動回路２００は、走査線駆動回路１００が選択した行に属する１行分（合計ｎ個）の画素回路４００の各々に対し、各データ線１０３を介して階調データＤに応じたデータ信号Ｘ1、Ｘ2、……、Ｘnを供給する。なお、データ線駆動回路２００の具体的な構成については後述する。
【００２０】
制御回路３４０は、水平同期信号や垂直同期信号といった各種のタイミング信号を生成して電気光学装置１０の各部に供給する。なお、図１において別個のブロックとして図示された回路の一部または全部がひとつのＩＣチップとして実装された構成としてもよい。
【００２１】
次に、図３は、画素回路４００の構成を示す回路図である。なお、ここでは第ｉ行に属する第ｊ（ｊは１≦ｊ≦ｎを満たす自然数）列目のひとつの画素回路４００のみが図示されているが、他の画素回路４００の構成も同様である。この画素回路４００は、走査線駆動回路１００によって選択されているときにデータ線１０３に供給されているデータ信号Ｘjの電圧Ｖdataに応じた階調となるように電気光学素子たるＯＬＥＤ素子４２０を制御する電圧駆動型（いわゆる電圧プログラミング方式）の回路であり、図３に示されるように、駆動用トランジスタＴdおよび調整用トランジスタＴcと、スイッチングトランジスタＴa1およびＴa2と、カップリングキャパシタＣ1および保持用キャパシタＣ2とを有する。このうち駆動用トランジスタＴdおよび調整用トランジスタＴcはｐチャネル型のトランジスタであり、スイッチングトランジスタＴa1およびＴa2はｎチャネル型のトランジスタである。ただし、これらのトランジスタの導電型は任意に変更され得る。駆動用トランジスタＴdと調整用トランジスタＴcとは例えば共通のプロセスにて形成されたトランジスタである。このため、駆動用トランジスタＴdの閾値電圧Ｖth1と調整用トランジスタＴcの閾値電圧Ｖth2とは略等しい。
【００２２】
駆動用トランジスタＴdのドレイン電極はＯＬＥＤ素子４２０の陽極に接続されている。ＯＬＥＤ素子４２０の陰極は接地されている。駆動用トランジスタＴdのソース電極は電源線１０４に接続されている。また、駆動用トランジスタＴdのゲート電極は、カップリングキャパシタＣ1の一端と、保持用キャパシタＣ2の一端と、調整用トランジスタＴcのゲート電極およびドレイン電極とに接続されている。カップリングキャパシタＣ1の他端はスイッチングトランジスタＴa1のドレイン電極に接続されており、保持用キャパシタＣ2の他端は電源線１０４に接続されている。
【００２３】
スイッチングトランジスタＴa1は、そのゲート電極が第１走査線１０１に接続されるとともにソース電極がデータ線１０３に接続されている。一方、スイッチングトランジスタＴa2は、そのゲート電極が第２走査線１０２に接続されるとともにソース電極が調整用トランジスタＴcのソース電極に接続されている。さらに、スイッチングトランジスタＴa2のドレイン電極は電源線１０４に接続されている。
【００２４】
この画素回路４００の動作は以下の通りである。まず、図２に示されるように第ｉ番目の書込期間のうち前半の期間において第２走査信号ＹＢiがアクティブレベル（Ｈレベル）になると、スイッチングトランジスタＴa2がオン状態となるため、調整用トランジスタＴcのソース電極には電源線１０４を介して電源電圧Ｖddが印加される。したがって、図３におけるノードＮ1の電位Ｖnは、電源電圧Ｖddから調整用トランジスタＴcの閾値電圧Ｖth2を減算した電圧（Ｖn＝Ｖdd−Ｖth2）となり、この電圧Ｖnが保持用キャパシタＣ2に保持される。さらに、この電位Ｖnは駆動用トランジスタＴdのゲート電極に印加される。上述したように駆動用トランジスタＴdの閾値電圧Ｖth1は調整用トランジスタＴcの閾値電圧Ｖth2と略等しいから、駆動用トランジスタＴdはその閾値電圧Ｖth1が補償された状態となる。
【００２５】
次いで、書込期間のうち後半の期間において、第２走査信号ＹＢiが非アクティブレベルになるとともに第１走査信号ＹＡiがアクティブレベルに遷移する。これによりスイッチングトランジスタＴa1がオン状態となる。このときデータ線１０３には、図２に示されるようにデータ線駆動回路２００から電源電圧Ｖddが印加されており、その直後にデータ信号Ｘjは階調データＤに応じた電圧Ｖdataとなる。データ信号Ｘjが電圧Ｖdataに遷移したときのノードＮ1の電位Ｖnは、以下の式（ａ1）によって表される。
Ｖn＝Ｖdd−Ｖth2＋Ｃa／（Ｃa＋Ｃb）・ΔＶdata      （ａ1）
この式（ａ1）において、「ΔＶdata」は、図２に示されるように、電源電圧Ｖddとデータ信号Ｘjの電圧Ｖdataとの電位差（ΔＶdata＝Ｖdd−Ｖdata）である。また、「Ｃa」はカップリングキャパシタＣ1の静電容量であり、「Ｃb」は保持用キャパシタＣ2の静電容量である。この式（ａ1）によって表される電位Ｖnがゲート電極に印加されることによって駆動用トランジスタＴdの導通状態が調整され、その導通状態に応じた駆動電流ＩelがＯＬＥＤ素子４２０に流れる。
【００２６】
いま、駆動用トランジスタＴdのゲート電極とソース電極との電位差を「Ｖgs」とし、駆動トランジスタＴdの利得係数を「β」とすれば、ＯＬＥＤ素子４２０に流れる駆動電流Ｉelは以下の式により表される。
Ｉel＝（１／２）β（−Ｖgs−Ｖth1）２      （ａ2）
ここで、ＯＬＥＤ素子４２０に駆動電流Ｉelが流れるときの駆動用トランジスタＴdのゲート電位は式（ａ1）に示した通りであるから、電圧Ｖgsは、
Ｖgs＝Ｖdd−｛Ｖdd−Ｖth2＋Ｃa／（Ｃa＋Ｃb）・ΔＶdata｝
となる。これを式（ａ2）に代入すると、
Ｉel＝（１／２）β｛Ｖth2−Ｃa／（Ｃa＋Ｃb）・ΔＶdata−Ｖth1｝２
＝（１／２）β｛Ｃa／（Ｃa＋Ｃb）・ΔＶdata｝２    ……（ａ3）
となる（∵Ｖth1＝Ｖth2）。この式（ａ3）に示されるように、駆動電流Ｉelは駆動用トランジスタＴdの閾値電圧Ｖth1に依存しないから、図３に示す画素回路４００によれば、駆動用トランジスタＴrの特性のばらつきを補償して良好な表示品位が実現される。一方、ＯＬＥＤ素子４２０の実際の階調（以下「素子階調」という）は駆動電流Ｉelに比例するから、本実施形態における画素回路４００は、データ信号Ｘjの電圧Ｖdataの変化に対して素子階調の変化が２乗の指数特性を示すようにＯＬＥＤ素子４２０を制御する回路として把握される。
【００２７】
次に、データ線駆動回路２００の具体的な構成を説明する。このデータ線駆動回路２００は、図１に示されるように、階調データＤに応じた電圧Ｖdataのデータ信号Ｘjをデータ線１０３から画素回路４００に供給する合計ｎ個の処理ユニットＵ1、Ｕ2、……、Ｕnを含む。第ｊ段目の処理ユニットＵjは、第ｊ列目の画素回路４００の階調データＤが指定する階調値（以下「指示階調値」という）の変化に対して電圧Ｖdataが２乗の指数関数に沿って変化するようにデータ信号Ｘjを生成する。図４は、ひとつの処理ユニットＵjの構成を示すブロック図である。なお、図４においては第ｊ段目の処理ユニットＵj（第ｊ列目のデータ線１０３に接続された処理ユニットＵj）の構成のみが示されているが、他段の処理ユニットも同様の構成となっている。同図に示されるように、処理ユニットＵjは、階調データＤによる指示階調値に比例する電流Ｉdを中間信号として生成する中間信号生成回路２１０と、この中間信号の電流Ｉdの変化に対して指数関数的に変化する電圧Ｖaのデータ信号Ｘjを生成する指数関数回路２２０と、この電圧Ｖaを画素回路４００への供給に適した電圧Ｖdataに変換する電圧変換回路２３０とを具備する。フレームメモリ３００からシリアルに読み出された階調データＤは各段の処理ユニットＵjに対してパラレルに入力される。一方、電圧変換回路２３０による処理を経たデータ信号Ｘjはデータ線１０３を介して第ｊ列目の画素回路４００に供給される。
【００２８】
式（ａ3）に示したように、本実施形態においては、電源電圧Ｖddとデータ信号Ｘjの電圧Ｖdataの電圧との差分値であるΔＶdataに応じた駆動電流ＩelがＯＬＥＤ素子４２０に流される。したがって、電圧Ｖdataは、電源電圧Ｖddや駆動電流Ｉelに応じて極性やレベルが調整されることが望ましい。一方、指数関数回路２２０によって生成された電圧Ｖaは必ずしも画素回路４００への供給に適した極性やレベルであるとは限らない。そこで、本実施形態における電圧変換回路２３０は、指数関数回路２２０によって生成された電圧Ｖaを適宜に調整することによって、画素回路４００への印加に適した電圧Ｖdataをデータ信号Ｘjとして生成する。さらに詳述すると、電圧変換回路２３０は、電圧Ｖaの極性の調整や電圧Ｖaに対するオフセット電圧の加算といった処理を実行することによって電圧Ｖdataを生成する。
【００２９】
図５は、中間信号生成回路２１０および指数関数回路２２０の具体的な構成を示す回路図である。同図に示されるように、中間信号生成回路２１０は、フレームメモリ３００から階調データＤが入力されると、この階調データＤによる指示階調値に比例した電流Ｉdを中間信号として生成するＤ／Ａ変換器である。
【００３０】
指数関数回路２２０は、第１カレントミラー回路２２１と、第２カレントミラー回路２２２と、定電流回路２２５と、電流電圧変換回路２２７とを具備する。このうち第１カレントミラー回路２２１は、各々のゲート電極が互いに接続されたトランジスタＴ1およびＴ2を有する。これらのトランジスタＴ1およびＴ2はｐチャネル型のトランジスタである。トランジスタＴ1のソース電極およびトランジスタＴ2のソース電極はともに電源線１０４に接続されている。また、トランジスタＴ1のドレイン電極はゲート電極に接続（ダイオード接続）されている。トランジスタＴ2のドレイン電極は、所定の電流Ｉ1を流す定電流回路２２５に接続されている。トランジスタＴ1およびＴ2の電気的な特性（特に閾値電圧や利得係数）は略等しい。したがって、トランジスタＴ1には、定電流回路２２５によってトランジスタＴ2に流される電流Ｉ1と略等しい電流Ｉ1が流れる。
【００３１】
一方、第２カレントミラー回路２２２は、各々のゲート電極が互いに接続されたトランジスタＴ3およびＴ4を有する。これらのトランジスタＴ3およびＴ4はｎチャネル型のトランジスタである。トランジスタＴ3のソース電極およびトランジスタＴ4のソース電極はともに接地されている。トランジスタＴ3のドレイン電極はゲート電極に接続（ダイオード接続）されており、このゲート電極はノードＮ2において第１カレントミラー回路２２１のトランジスタＴ1のドレイン電極に接続されている。このノードＮ2には、上述した中間信号生成回路２１０の出力端も接続されている。トランジスタＴ3およびＴ4の電気的な特性（特に閾値電圧や利得係数）は略等しい。したがって、トランジスタＴ4には、トランジスタＴ3に流れる電流Ｉoutと略等しい電流Ｉoutが流れる。
【００３２】
また、電流電圧変換回路２２７は、第２カレントミラー回路２２２のトランジスタＴ4に流れる電流Ｉoutに応じた電圧Ｖaをデータ信号Ｘjとして出力するための回路である。ここではオペアンプが電流電圧変換回路２２７として採用された場合が例示されている。トランジスタＴ4のドレイン電極はこのオペアンプの負側入力端子に接続されている。
【００３３】
この処理ユニットＵjは以下のように動作する。まず、中間信号生成回路２１０は、階調データＤによる指示階調値Ｇに比例した電流Ｉd（Ｉd＝ｋ・Ｇ）を生成してノードＮ2に供給する（ｋは比例定数）。一方、定電流回路２２５によってトランジスタＴ2に電流Ｉ1が流されると、これと等しい電流Ｉ1がトランジスタＴ1にも流れる。この電流Ｉ1は以下の式（b1）によって表わされる。
Ｉ1＝（１／２）Ｋ（Ｖdd−Ｖc−Ｖthp）２      （ｂ1）
この式（ｂ1）において、「Ｋ」はトランジスタＴ1およびＴ2の利得係数であり、「Ｖthp」はトランジスタＴ1およびＴ2の閾値電圧である。また、「Ｖc」はノードＮ2の電位である。一方、トランジスタＴ3およびＴ4に流れる電流は、各々の閾値電圧を「Ｖthn」とすると以下の式（ｂ2）によって表わされる。
Ｉout＝（１／２）Ｋ（Ｖc−Ｖthn）２      （ｂ2）
【００３４】
次に、ノードＮ2における電流に注目すると、トランジスタＴ1に流れる電流Ｉ1と中間信号生成回路２１０から出力された電流ＩdとトランジスタＴ3に流れる電流Ｉoutとには以下の式（ｂ3）に示す関係がある。
Ｉ1＋Ｉd＝Ｉout      （ｂ3）
【００３５】
式（ｂ1）および式（ｂ2）を式（ｂ3）に代入すると、
（１／２）Ｋ（Ｖdd−Ｖc−Ｖthp）２＋Ｉd＝（１／２）Ｋ（Ｖc−Ｖthn）２      （ｂ3’）
となる。この式（ｂ3’）を「Ｖc」について解くと、以下の式（ｂ4）に変形される。
【数１】
2006053379.tif 000003
【００３６】
次に、式（ｂ4）を式（ｂ2）に代入したうえで変形すると、
【数２】
2006053379.tif 000004
となる。ただし、この式（ｂ5）における「Ａ」は「Ｖdd−Ｖthp−Ｖthn」である。
【００３７】
この式（ｂ5）の電流Ｉoutに比例する電圧Ｖaが電流電圧変換回路２２７から出力される。したがって、本実施形態における指数関数回路２２０は、階調データＤによる指示階調値（あるいは中間信号の電流Ｉd）の変化に対して２乗の指数特性を示すように変化する電圧Ｖaをデータ信号Ｘjとして生成する回路である。尚、式（ｂ５）の括弧内は指数関数（EXP）を近似する関数となっている。
【００３８】
以上のように、本実施形態においては、素子階調がデータ信号Ｘjの電圧Ｖdataの変化に対して２乗の指数関数に従って変化するようにＯＬＥＤ素子４２０が制御されるとともに、階調データＤによる指示階調値の変化に対して電圧Ｖdataが２乗の指数関数に従って変化するようにデータ信号Ｘjが生成される。したがって、指示階調値の変化に対する素子階調の変化は４乗の指数特性を示すことになる。このような構成によれば、階調データＤのデータ量を低減しながら、人間の視覚特性に合致した階調特性のもとで画像を表示することができるという効果が奏される。この効果について詳述すると以下の通りである。
【００３９】
図６は、本実施形態に係る電気光学装置１０の階調特性と従来の構成に係る階調特性とを対比して示すグラフである。同図においては、８ビットの階調データＤによる指示階調値が横軸に示され、各階調データＤに基づいてＯＬＥＤ素子４２０が駆動されたときの素子階調の相対値（素子階調の最大値を「１」としたときの各素子階調の相対値）が縦軸に示されている。同図に示される特性Ａ1は、階調データＤに対してガンマ値γを「２．２」としたガンマ補正を施したうえでＯＬＥＤ素子４２０を駆動する従来の構成（以下「対比例」という）の特性を示しており、特性Ａ2は、本実施形態に係る電気光学装置１０の特性を示している。
【００４０】
一方、図７は、図６のグラフに基づいて作成されたグラフであり、ＯＬＥＤ素子４２０の各素子階調における階調差相対値の変動を示している。この階調差相対値は、階調データＤによって指示階調値Ｇkが指定されたときのＯＬＥＤ素子４２０の素子階調とその指示階調値Ｇkの直近の階調値Ｇk+1が指定されたときの素子階調との差分値を、指示階調値Ｇkが指定されたときの素子階調によって除算した数値である。図７においては、ＯＬＥＤ素子４２０の素子階調の相対値（素子階調の最大値を「１」としたときの各素子階調の相対値）が横軸に示され、各素子階調における階調差相対値が縦軸に示されている。特性Ｂ1は対比例に係る特性を示しており、特性Ｂ2は本実施形態に係る電気光学装置１０の特性を示している。
【００４１】
図７の特性Ｂ1に示されるように、対比例のもとでは、ＯＬＥＤ素子４２０の素子階調に応じて階調差相対値が大幅に変動する。さらに詳述すると、素子階調の相対値が「０．１」の近傍の数値となる範囲においては、特に階調差相対値が大きくなっている。したがって、この範囲では、階調データＤによる指示階調値がひとつの段階だけ変動した場合であっても、利用者には階調が顕著に変動したと認識される。これに対し、本実施形態の構成においては、図７の特性Ｂ2に示されるように、階調差相対値が総ての素子階調について「０．０３」以下となっている。したがって、階調データＤのデータ量が対比例と同じ８ビットであるにも関わらず、指示階調値の変動に伴なって利用者が知覚する階調の変動は抑制される。したがって、本実施形態によれば、階調データＤのビット数が少ない場合であっても、人間の視覚特性に合致した良好な表示品位が実現される。
【００４２】
一方、階調データＤのビット数を増加させれば（例えば１０ビットとすれば）、各指示階調値をより細かい間隔にて指定することができるから、図７の特性Ｂ2と同様に階調差相対値を抑えることも可能である。しかしながら、このように階調データＤのビット数を増加させると、上位装置から電気光学装置１０に転送されるデータの容量が過大となるため、上位装置に高い動作周波数が要求されるとともに消費電力が増大し、さらに電磁ノイズの発生も顕著となるという問題がある。さらに、データ線駆動回路２００の中間信号生成回路２１０（Ｄ／Ａ変換器）の分解能を高くする必要があるから、データ線駆動回路２００の構成が複雑化して回路規模が肥大化するという問題もある。これに対し、本実施形態においては、階調データＤのビット数を低減しつつ階調差相対値の変動を抑制することができるから、階調データＤのビット数を増加させることによって階調差相対値の変動を抑える場合と比較して、上位装置における動作周波数や消費電力や電磁ノイズを抑制することができ、さらにはデータ線駆動回路２００の構成を簡素化して回路規模を抑制することができるという利点がある。
【００４３】
ところで、本実施形態においては、指示階調値の変化に対する素子階調の変化が「４乗」の指数特性を示す構成を例示した。このように指示階調値の変化に対して素子階調が変化するときの次数（以下「合計次数」という）を「４」に選定したのは以下の理由による。
【００４４】
図８は、階調データＤによる指示階調値が最小値であるときの素子階調（以下では特に「最低階調」という）と、素子階調が最大値であるときの階調差相対値（以下では特に「最大階調時階調差相対値」という）との関係を示すグラフである。同図においては、合計次数を「２」とした場合（すなわち対比例の場合）の特性Ｃ1と、本実施形態のように合計次数を「４」とした場合の特性Ｃ2と、さらに合計次数を「８」とした場合の特性Ｃ3とが併せて示されている。
【００４５】
画像の表示に際しては、上述したように階調差相対値が総ての階調にわたって略一定であるだけでなく、表示のコントラストを向上させるという観点から最低階調は「０」に近いことが望ましい。そこでいま、最低階調の許容値を「０．０１」とし、最大階調時階調差相対値の許容値を「０．０３」とした場合を想定する。図８に特性Ｃ1として示されるように、合計次数を「２」とした場合には、最低階調および最大階調時階調差相対値がともに許容値を下回ることはないから、対比例の構成のもとでは所期の表示特性を実現することはできない。一方、図８に特性Ｃ2およびＣ3として示されるように、合計次数が「４」または「８」であれば最低階調および最大階調時階調差相対値がともに許容値を下回る範囲が存在するから、所期の表示特性を実現することができる。
【００４６】
ここで、最低階調および最大階調時階調差相対値をともに抑制するという観点のみからすれば、合計次数は「８」であることが望ましい。しかしながら、合計次数を「８」とするためにはデータ線駆動回路２００の構成の複雑化や回路規模の肥大化が避けられないという問題がある。そこで、本実施形態においては、最低階調および最大階調時階調差相対値をともに抑制することによって所期の表示特性を得ることができる合計次数の最小値である「４」を合計次数として選定している。したがって、本実施形態によれば、合計次数を「８」とした場合と比較してデータ線駆動回路２００の構成の煩雑化や回路の肥大化を抑制しながら、合計次数を「２」とした場合と比較して最低階調および最大階調時階調差相対値を抑制することができるという効果が奏される。
【００４７】
なお、図８に示す特性は以下の手順によって特定される。
まず、階調データＤによって指示階調値が指定されたときの論理上の素子階調の相対値Ｌ’は、上述した式（ｂ5）を考慮すると以下の式（ｃ1）によって表わされる。
【数３】
2006053379.tif 000005
この式（ｃ1）において、「Ｌd」は素子階調の論理値であり、「Ｌm」は素子階調の最大値である。また、この式（ｃ1）の後半にある「｛（１＋ｂｘ）／（１−ｂｘ）｝Ｎ」という部分は、上述した式（ｂ5）の内容を定数「ｂ」を用いて簡略化したものである。この部分における「ｘ」は、式（ｂ5）における電流Ｉd（すなわち指示階調値に比例する電流）を「０」から「１」までの範囲に正規化した数値である。さらに、式（ｃ1）の前半にある「｛（１−ｂ）／（１＋ｂ）｝Ｎ」という部分は、「ｘ」が「１」である場合（すなわち指示階調値が最大値である場合）に素子階調の相対値Ｌ’を「１」とするための項である。「Ｎ」は合計次数であり、本実施形態においては「４」である。
【００４８】
ただし、実際には、表示領域Ａの内外における光漏れや外光の影響により、指示階調値が最小値であったとしても素子階調はゼロ（完全な黒）とならない。そこで、指示階調値が最小値であるときの素子階調を「Ｌa」とすると、実際の素子階調の相対値Ｌは以下の式（ｃ2）によって表わされる。
【数４】
2006053379.tif 000006
【００４９】
この式（ｃ2）に基づいて階調差相対値Ｗを算定すると、以下の式（ｃ3）となる。
【数５】
2006053379.tif 000007
式（ｃ3）における「Ｇ」は指示階調値であり、「Ｇmax」は指示階調値の最大値である。図８のグラフは、式（ｃ3）の「Ｎ」を「２」、「４」および「８」として、最低階調に対する階調差相対値Ｗの変化をプロットしたものである。
【００５０】
＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る電気光学装置１０の構成を説明する。この電気光学装置１０は、画素回路４００およびデータ線駆動回路２００の構成を除いて第１実施形態の電気光学装置１０と共通する。そこで、本実施形態のうち第１実施形態と同様の部分については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００５１】
図９は、本実施形態における画素回路４００の構成を示す回路図である。なお、同図においては第ｉ行に属する第ｊ列目のひとつの画素回路４００のみが図示されているが、他の画素回路４００の構成も同様である。この画素回路４００は、走査線駆動回路１００によって選択されているときにデータ線１０３に供給されているデータ信号Ｘjの電流Ｉdataに応じた階調となるようにＯＬＥＤ素子４２０を制御する電流駆動型（いわゆる電流プログラミング方式）の回路であり、図９に示されるように、４個のトランジスタＴb1ないしＴb4と、キャパシタＣと、ＯＬＥＤ素子４２０とを備える。トランジスタＴb1の導電型はｐチャネル型であり、トランジスタＴb2ないしＴb4の導電型はｎチャネル型である。このうちｐチャネル型のトランジスタＴb1のソース電極は電源線１０４に接続され、そのドレイン電極は、トランジスタＴb2のソース電極と、トランジスタＴb3のドレイン電極と、トランジスタＴb4のドレイン電極とに接続されている。
【００５２】
キャパシタＣは、一端が電源線１０４に接続されるとともに、他端がトランジスタＴb1のゲート電極とトランジスタＴb2のドレイン電極とに接続されている。トランジスタＴb3は、そのゲート電極がトランジスタＴb2のゲート電極とともに第１走査線１０１に接続され、そのソース電極はデータ線１０３に接続されている。一方、トランジスタＴb4のゲート電極は第２走査線１０２に接続され、そのソース電極はＯＬＥＤ素子４２０の陽極に接続されている。本実施形態において、第ｉ行目の第１走査線１０１に供給される第１走査信号ＹＡiは、第ｉ番目の選択期間においてアクティブレベル（Ｈレベル）となる信号であり、第２走査線１０２に供給される第２走査信号ＹＢi（発光制御信号）は、第１走査信号ＹＡiの論理レベルを反転した信号である。
【００５３】
このような構成において、第１走査信号ＹＡiがアクティブレベルになると、トランジスタＴb2がオン状態となってトランジスタＴb1はダイオード接続されるとともに、トランジスタＴb3もオン状態となる。したがって、データ信号Ｘjの電流Ｉdataが、電源線１０４→トランジスタＴb1→トランジスタＴb3→データ線１０３という経路で流れ、このときにトランジスタＴb1のゲート電極の電位に応じた電荷がキャパシタＣに蓄積される。
【００５４】
第１走査信号ＹＡiが非アクティブレベルになると、トランジスタＴb2およびＴb3はともにオフ状態となる。このとき、トランジスタＴb1のゲート・ソース間電圧は電流Ｉdataが流れたときの電圧に保持される。そして、第２走査信号ＹＢiがＨレベルになると、トランジスタＴb4がオン状態となり、トランジスタＴb1のソース・ドレイン間には、そのゲート電圧に応じた駆動電流Ｉel（すなわちデータ信号Ｘjの電流Ｉdataに応じた電流）が流れ、この電流の供給によってＯＬＥＤ素子４２０が発光する。この駆動電流Ｉelはデータ信号Ｘjの電流Ｉdataに比例する（あるいは一致する）。したがって、本実施形態における画素回路４００は、素子階調がデータ信号Ｘjの電流Ｉdataに比例するようにＯＬＥＤ素子４２０を制御する回路として把握される。
【００５５】
このように画素回路４００における指数特性の次数は「１」であるため、第１実施形態に示したように合計次数を「４」とするためにはデータ線駆動回路２００にて付与される指数特性の次数を「４」とする必要がある。そこで、本実施形態におけるデータ線駆動回路２００の各処理ユニットＵjは、図１０に示されるように、第１実施形態の処理ユニットＵjの各部に加えて２乗回路２５０を備えている。この２乗回路２５０は、指数関数回路２２０から出力される電圧Ｖaの変化に対して２乗の指数特性を示すように電圧Ｖb（例えばＶb＝Ｖa２）を生成して出力する回路である。この構成によれば、素子階調がデータ信号Ｘjの電流Ｉdataに比例する構成であるにも関わらず合計次数を「４」とすることができるから、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５６】
＜３．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る電気光学装置１０について説明する。
第１および第２実施形態に示したように指示階調値に対する素子階調が指数特性を示す構成においては、指示階調値が最小値である場合であっても素子階調がゼロ（完全な黒）とならない場合がある。このように素子階調が完全にはゼロとならない構成においては、素子階調の最大値と最小値との比であるコントラストが低下するという問題が生じ得る。そこで、本実施形態においては、指示階調値が最小値を含む所定の範囲にあるか否かを判定し、この範囲に属すると判定した場合には、素子階調がゼロとなるように別途に生成したデータ信号Ｘjを画素回路４００に供給する構成となっている。なお、本実施形態に係る電気光学装置１０は、データ線駆動回路２００における処理ユニットＵjの構成を除いて第１実施形態の電気光学装置１０と共通する。そこで、本実施形態のうち第１実施形態と同様の部分については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００５７】
図１１は、本実施形態に係る処理ユニットＵjの構成を示すブロック図である。同図に示されるように、この処理ユニットＵjは、図４に示した第１実施形態の処理ユニットＵjの各要素に加えて、階調判定回路２７１と電圧発生回路２７３と選択回路２７５とを備える。フレームメモリ３００から入力された階調データＤは、中間信号生成回路２１０に加えて階調判定回路２７１にも供給される。
【００５８】
階調判定回路２７１は、指示階調値が最小値を含む所定の範囲（以下「低階調範囲」という）内にあるか否かを判定するための回路である。さらに詳述すると、階調判定回路２７１は、階調データＤによる指示階調値が、最小値（ゼロ）を含んで２段階までの階調値の範囲にあるか否かを判定し、この判定の結果を示す信号を電圧発生回路２７３および選択回路２７５に出力する。
【００５９】
電圧発生回路２７３は、階調判定回路２７１による判定の結果が肯定的である場合（すなわち指示階調値が低階調範囲に属する場合）に、素子階調をゼロとする電圧Ｖdataをデータ信号Ｘjとして生成して出力する。例えば、電圧発生回路２７３は、電源電圧Ｖddをデータ信号Ｘjの電圧Ｖdataとして出力する。この電圧Ｖdataは、電圧変換回路２３０によって生成された電圧Ｖdataとともに選択回路２７５に入力される。式（ａ3）に示したように、駆動電流Ｉelは、電源電圧Ｖdataとデータ信号Ｘjの電圧Ｖdataとの差分値であるΔＶdataに応じて定まるから、データ信号Ｘjの電圧Ｖdataが電源電圧Ｖddに等しければΔＶdataはゼロとなり、これにより駆動電流Ｉelはゼロとなる。したがって、この場合の素子階調はゼロとなる。一方、階調判定回路２７１による判定の結果が否定的である場合（すなわち指示階調値が低階調範囲を越える場合）には電圧Ｖdataの出力を停止する。
【００６０】
選択回路２７５は、電圧変換回路２３０によって生成された電圧Ｖdataと電圧発生回路２７３によって生成された電圧Ｖdata（＝Ｖdd）との何れかを階調判定回路２７１による判定の結果に応じて選択する手段である。さらに詳述すると、選択回路２７５は、指示階調値が低階調範囲に属さないと判定された場合には、第１実施形態と同様に電圧変換回路２３０によって生成された電圧Ｖdataをデータ信号Ｘjとしてデータ線１０３に出力する一方、指示階調値が低階調範囲に属すると判定された場合には、電圧発生回路２７３によって生成された電圧Ｖdataをデータ信号Ｘjとしてデータ線１０３に出力する。
【００６１】
図１２は、本実施形態における指示階調値と素子階調との関係を示すグラフである。同図においては、第１実施形態における指示階調値に対する素子階調の特性Ｄ1が破線にて併記されている。図１２に示されるように、特性Ｄ1においては指示階調値が最小値Ｇ0であっても素子階調が完全にはゼロとならないのに対し、本実施形態に係る特性Ｄ2においては、指示階調値が最小値Ｇ0である場合に素子階調が完全にゼロとなり、さらに、指示階調値が最小値Ｇ0を含む低階調範囲に属する階調値Ｇ1である場合にも素子階調が完全にゼロとなる。したがって、本実施形態によれば、コントラストを向上させることができる。なお、ここでは第１実施形態の構成を基礎として本実施形態を説明したが、第２実施形態の電気光学装置１０に対しても本実施形態に係る構成が同様に適用される。
【００６２】
＜４．変形例＞
上記各実施形態に対しては種々の変形が施される。具体的な変形の態様は以下の通りである。上記各実施形態や以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００６３】
（１）上記各実施形態においては、画素回路４００の各列に対応する処理ユニットＵjの各々に指数関数回路２２０や２乗回路２５０を配置した構成を例示したが、各列のデータ信号Ｘjの加工に共用されるひとつの指数関数回路２２０や２乗回路２５０がデータ線駆動回路２００の前段に配置された構成としてもよい。すなわち、この構成においては、フレームメモリ３００からシリアルに読み出された各階調データＤに対して指数関数回路２２０や２乗回路２５０によって指数特性が付与され、この加工後の階調データＤが各列ごとに分岐（シリアル−パラレル変換）させられたうえでデータ線駆動回路２００に供給される。この構成によれば、電気光学装置１０の構成の簡素化が図られるという利点がある。
【００６４】
（２）上記各実施形態においては合計次数が「４」とされた構成を例示したが、本発明における合計次数はこれに限られない。すなわち、階調差相対値が０．０４以下（より好ましくは０．０３以下）となるように合計次数が選定された構成、あるいは合計次数が「４」以上とされた結果として階調差相対値の変動が抑制された構成であれば足りる。
【００６５】
（３）ＯＬＥＤ素子４２０以外の電気光学素子を用いた電気光学装置にも本発明は適用される。例えば、熱陰極素子や冷陰極素子などの電子放出源と当該電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体とからなる電気光学素子を用いた電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）や、ヘリウムやネオンなどの高圧ガスを電気光学素子として用いたプラズマディスプレイパネルなど各種の電気光学装置にも上記各実施形態と同様に本発明が適用される。
【００６６】
＜５．応用例＞
次に、上述した各実施形態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１３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とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード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。
【００６７】
図１４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は、複数の操作ボタン３００１およ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。
【００６８】
図１５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および電源スイッチ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。
【００６９】
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１３から１５に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】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２】同電気光学装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】同電気光学装置の画素回路の構成を示す回路図である。
【図４】同電気光学装置のデータ線駆動回路の処理ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】同処理ユニットの具体的な構成を示す回路図である。
【図６】本実施形態に係る電気光学装置の階調特性を示すグラフである。
【図７】本実施形態に係る電気光学装置の素子階調と階調差相対値との関係を示すグラフである。
【図８】最低階調と最大階調時階調差相対値との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の画素回路の構成を示す回路図である。
【図１０】同電気光学装置のデータ線駆動回路の処理ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る処理ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１２】同実施形態の作用を説明するためのグラフである。
【図１３】本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明を適用した携帯型情報端末の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…電気光学装置、Ａ…表示領域、１００…走査線駆動回路、１０１…第１走査線、１０２…第２走査線、１０３…データ線、１０４…電源線、２００…データ線駆動回路、Ｕ…処理ユニット、２１０…中間信号生成回路、２２０…指数関数回路、２３０…電圧変換回路、２２１…第１カレントミラー回路、２２２…第２カレントミラー回路、２２５…定電流回路、２２７…電流電圧変換回路、２５０…２乗回路、２７１…階調判定回路、２７３…電圧発生回路、２７５…選択回路、３００…フレームメモリ、３２０…インタフェース回路、３４０…制御回路、４００…画素回路、４２０…ＯＬＥＤ素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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