(57)【要約】【課題】高解像度で多階調の高品位な画像を低消費電力で表示でき、より高速で動作しより明るい表示が得られる電気光学装置を実現すること。【解決手段】電気光学装置１０は、走査線４２と、信号線４３と、走査線４２と信号線４３との交差に対応して設けられた画素回路４１と、第１電位が供給される第１高電位線４７と、第２電位が供給される低電位線４６と、第３電位が供給される第２高電位線４９とを備え、画素回路４１は、発光素子２０と、第１高電位線４７と低電位線４６との間に配置された記憶回路６０と、ゲートが記憶回路６０に電気的に接続された第１トランジスター３１と、ゲートが走査線４２に電気的に接続された第２トランジスター３２とを含み、第２トランジスター３２は、記憶回路６０と信号線４３との間に配置され、第２電位に対する第１電位の電位差は、第２電位に対する第３電位の電位差よりも小さいことを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査線と、信号線と、前記走査線と前記信号線との交差に対応して設けられた画素回路と、第１電位が供給される第１電位線と、第２電位が供給される第２電位線と、第３電位が供給される第３電位線と、を備え、
前記画素回路は、発光素子と、前記第１電位線と前記第２電位線との間に配置された記憶回路と、ゲートが前記記憶回路に電気的に接続された第１トランジスターと、ゲートが前記走査線に電気的に接続された第２トランジスターと、を含み、
前記第２トランジスターは、前記記憶回路と前記信号線との間に配置され、
前記発光素子と前記第１トランジスターとが、前記第２電位線と前記第３電位線との間に直列に配置され、
前記第２電位に対する前記第１電位の電位差の絶対値は、前記第２電位に対する前記第３電位の電位差の絶対値よりも小さいことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記記憶回路は第３トランジスターを含み、
前記第３トランジスターのゲート長は、前記第１トランジスターのゲート長よりも短い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】
前記第３トランジスターのチャンネル形成領域の面積は、前記第１トランジスターのチャンネル形成領域の面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第１トランジスターのソースが前記第２電位線に電気的に接続され、
前記第１トランジスターのドレインと前記第３電位線との間に前記発光素子が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第１トランジスターのオン抵抗は前記発光素子のオン抵抗と比べて十分に低いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとは同一極性であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
制御線を備え、
前記画素回路は、ゲートが前記制御線に電気的に接続された第４トランジスターを含み、
前記発光素子と前記第１トランジスターと前記第４トランジスターとが前記第２電位線と前記第３電位線との間に直列に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記第４トランジスターのドレインと前記発光素子とが電気的に接続されてい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】
前記第４トランジスターのオン抵抗は前記発光素子のオン抵抗と比べて十分に低いことを特徴とする請求項７又は８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記第１トランジスターと前記第４トランジスターとは逆極性であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記第２トランジスターがオン状態であるときには、前記第４トランジスターはオフ状態であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記走査線のいずれかに前記第２トランジスターをオン状態とする選択信号が供給される第１期間に、前記制御線には前記第４トランジスターをオフ状態とする非活性信号が供給されることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
前記制御線に前記第４トランジスターをオン状態とする活性信号が供給される第２期間に、前記走査線には前記第２トランジスターをオフ状態とする非選択信号が供給されることを特徴とする請求項１２に記載の電気光学装置。
【請求項１４】
前記第１トランジスターはＮ型であり、前記第４トランジスターはＰ型であり、
前記第１電位をＶ１とし、前記第２電位をＶ２とし、前記第３電位をＶ３としたとき、
前記制御線に供給される前記活性信号の電位は、Ｖ３−（Ｖ１−Ｖ２）以下であることを特徴とする請求項１３に記載の電気光学装置。
【請求項１５】
前記活性信号の電位が前記第２電位であることを特徴とする請求項１４に記載の電気光学装置。
【請求項１６】
前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとはＮ型であり、
前記走査線に供給される前記選択信号の電位が前記第１電位以上であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の電気光学装置。
【請求項１７】
前記選択信号の電位が前記第３電位であることを特徴とする請求項１６に記載の電気光学装置。
【請求項１８】
前記第１トランジスターはＰ型であり、前記第４トランジスターはＮ型であり、
前記第１電位をＶ１とし、前記第２電位をＶ２とし、前記第３電位をＶ３としたとき、
前記制御線に供給される前記活性信号の電位は、Ｖ３＋（Ｖ２−Ｖ１）以上であることを特徴とする請求項１３に記載の電気光学装置。
【請求項１９】
前記活性信号の電位が前記第２電位であることを特徴とする請求項１８に記載の電気光学装置。
【請求項２０】
前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとはＰ型であり、
前記走査線に供給される前記選択信号の電位が前記第１電位以下であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の電気光学装置。
【請求項２１】
前記選択信号の電位が前記第３電位であることを特徴とする請求項２０に記載の電気光学装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた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、電気光学装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、虚像の形成及び観察を可能にする電子機器として、電気光学装置からの映像光を観察者の瞳に導くタイプのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）が提案されている。こうした電子機器では、電気光学装置として、例えば、発光素子である有機ＥＬ（ElectroLuminescence）素子を有する有機ＥＬ装置が使用されている。ヘッドマウントディスプレイに使用される有機ＥＬ装置では、高解像度化（画素の微細化）、表示の多階調化、低消費電力化が求められている。
【０００３】
従来の有機ＥＬ装置では、走査線に供給される走査信号により選択トランジスターがオン状態になると、信号線から供給される画像信号に基づく電位が駆動トランジスターのゲートに接続された容量素子に保持される。容量素子に保持された電位、即ち駆動トランジスターのゲート電位に応じて駆動トランジスターがオン状態になると、駆動トランジスターのゲート電位に応じた量の電流が有機ＥＬ素子に流れ、その電流量に応じた輝度で有機ＥＬ素子が発光する。
【０００４】
このように、従来の有機ＥＬ装置では、駆動トランジスターのゲート電位に応じて有機ＥＬ素子に流れる電流を制御するアナログ駆動により階調表示が行われるため、駆動トランジスターの電圧電流特性や閾値電圧のばらつきに起因して、画素間で明るさのばらつきや階調のずれが生じて表示品位が低下するという課題がある。これに対して、駆動トランジスターの電圧電流特性や閾値電圧のばらつきを補償する補償回路を備えた有機ＥＬ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０６２１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のように補償回路を設けると補償回路にも電流が流れるため、消費電力の増大を招いてしまう。また、従来のアナログ駆動では、表示を多階調化するためには、画像信号を記憶する容量素子の電気容量を大きくする必要があるので、高解像度化（画素の微細化）との両立が困難であるとともに、容量素子の充放電に伴い消費電力も増大する。換言すると、従来の技術では、高解像度で多階調の高品位な画像を低消費電力で表示できる電気光学装置を実現することが困難であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決する為になされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
（適用例１）本適用例に係る電気光学装置は、走査線と、信号線と、前記走査線と前記信号線との交差に対応して設けられた画素回路と、第１電位が供給される第１電位線と、第２電位が供給される第２電位線と、第３電位が供給される第３電位線と、を備え、前記画素回路は、発光素子と、前記第１電位線と前記第２電位線との間に配置された記憶回路と、ゲートが前記記憶回路に電気的に接続された第１トランジスターと、ゲートが前記走査線に電気的に接続された第２トランジスターと、を含み、前記第２トランジスターは、前記記憶回路と前記信号線との間に配置され、前記発光素子と前記第１トランジスターとが、前記第２電位線と前記第３電位線との間に直列に配置され、前記第２電位に対する前記第１電位の電位差の絶対値は、前記第２電位に対する前記第３電位の電位差の絶対値よりも小さいことを特徴とする。
【０００９】
本適用例の構成によれば、画素回路が第１電位線と第２電位線との間に配置された記憶回路を含み、ゲートが走査線に電気的に接続された第２トランジスターが記憶回路と信号線との間に配置され、ゲートが記憶回路に電気的に接続された第１トランジスターと発光素子とが第２電位線と第３電位線との間に直列に配置されている。そのため、第２トランジスターを介してオン／オフの２値で表現されるデジタル信号を記憶回路に書き込み、第１トランジスターを介して発光素子の発光と非発光との割合を制御して階調表示を行うことが可能となる。これにより、各トランジスターの電圧電流特性や閾値電圧のばらつきの影響を受け難くなるので、補償回路がなくても、画素間での明るさのばらつきや階調のずれを低減できる。また、デジタル駆動では、一枚の画像を表示するフィールドにおいて発光素子の発光と非発光とを制御する単位となるサブフィールドの数を増やすことにより、容量素子がなくても、容易に階調数を上げることができる。又、容量が大きな容量素子を保有する必要がないので、画素の微細化が可能となる。これにより、画素を微細化して高解像度化することができるとともに、容量素子の充放電に伴う電力消費を低減できる。
【００１０】
さらに、記憶回路に供給される第２電位に対する第１電位の電位差の絶対値は、発光素子と第１トランジスターとに供給される第２電位に対する第３電位の電位差の絶対値よりも小さい。即ち、第１電位と第２電位との低電圧系電源で記憶回路を動作させ、第３電位と第２電位との高電圧系電源で発光素子を発光させる。そのため、記憶回路を微細化して高速動作させることができ、かつ、発光素子の発光輝度を高めることができる。これにより、画像信号の書き込みや書き換えを高速化するとともに、表示をより明るくすることができる。これらの結果、明るく高解像度で多階調の高品位な画像を低消費電力で表示できる電気光学装置を実現することができる。
【００１１】
（適用例２）本適用例に係る電気光学装置であって、前記記憶回路は第３トランジスターを含み、前記第３トランジスターのゲート長は、前記第１トランジスターのゲート長よりも短いことが好ましい。
【００１２】
本適用例の構成によれば、記憶回路に含まれる第３トランジスターのゲート長が発光素子と直列に配置された第１トランジスターのゲート長よりも短いので、第３トランジスターを第１トランジスターよりも小さくして、記憶回路を微細化することが可能となる。そのため、記憶回路を高速動作させるとともに発光素子を高い電圧で発光させることができる。
【００１３】
（適用例３）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第３トランジスターのチャンネル形成領域の面積は、前記第１トランジスターのチャンネル形成領域の面積よりも小さいことが好ましい。
【００１４】
本適用例の構成によれば、記憶回路に含まれる第３トランジスターのトランジスター容量が、第１トランジスターのトランジスター容量よりも小さくなるので、記憶回路への画像信号の書き込みや書き換えを高速化することができる。
【００１５】
（適用例４）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第１トランジスターのソースが前記第２電位線に電気的に接続され、前記第１トランジスターのドレインと前記第３電位線との間に前記発光素子が配置されていることが好ましい。
【００１６】
本適用例の構成によれば、第１トランジスターのソース電位が第２電位に固定されるので、第１トランジスターがオン状態となったときに、第１トランジスターのソースドレイン電圧の絶対値が小さくとも、第１トランジスターの電気伝導度を大きくできる。即ち、第１トランジスターがオン状態となって発光素子が発光する際に、第１トランジスターをほぼ線形に動作させる（以下では、単に線形動作させるという）ことができる。これにより、高電圧系電源である第２電位と第３電位との電位差の大半が発光素子にかかるので、発光素子を発光させる際に第１トランジスターの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。この結果、画素間での明るさの均一性を向上できる。
【００１７】
（適用例５）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第１トランジスターのオン抵抗は前記発光素子のオン抵抗と比べて十分に低いことが好ましい。
【００１８】
本適用例の構成によれば、第１トランジスターをオン状態として発光素子を発光させる際に、第１トランジスターを線形動作させることができる。この結果、発光素子と第１トランジスターとで生じる電位降下の大半が発光素子にかかることになるので、発光素子を発光させる際に第１トランジスターの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。これにより、画素間での明るさのばらつきや階調のずれを小さくすることができる。
【００１９】
（適用例６）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとは同一極性であることが好ましい。
【００２０】
本適用例の構成によれば、例えば、第１トランジスターがＮ型で、Ｈｉｇｈの信号でオン状態となる場合、第２トランジスターもＮ型で、Ｈｉｇｈの信号でオン状態となる。第２トランジスターのゲートに走査線から供給される選択信号の電位を、第１電位と第２電位と第３電位とのうちで最も高い第３電位とし、非選択信号を第１電位と第２電位と第３電位とのうちで最も低い第２電位と設定することができるので、選択信号の電位を画像信号の電位（第１電位又は第２電位）よりも高く設定できる。そのため、第２トランジスターをオン状態として記憶回路に画像信号を書き込む際に、選択信号が高い分だけ第２トランジスターのゲートソース電圧を大きくできるので、画像信号の書き込みによりソース電位が上昇しても（画像信号として高電位側の第１電位が供給されても）、第２トランジスターのオン抵抗を低く維持することができる。
【００２１】
同様に、第１トランジスターがＰ型で、Ｌｏｗの信号でオン状態となる場合、第２トランジスターもＰ型で、Ｌｏｗの信号でオン状態となる。第２トランジスターのゲートに走査線から供給される選択信号の電位を、第１電位と第２電位と第３電位とのうちで最も低い第３電位とし、非選択信号を第１電位と第２電位と第３電位とのうちで最も高い第２電位と設定することができるので、選択信号の電位を画像信号の電位（第１電位又は第２電位）よりも低く設定できる。そのため、第２トランジスターをオン状態として記憶回路に画像信号を書き込む際に、選択信号が低い分だけ第２トランジスターのゲートソース電圧の絶対値を大きくできるので、画像信号の書き込みによりソース電位が低下しても（画像信号として定電位側の第１電位が供給されても）、第２トランジスターのオン抵抗を低く維持することができる。これにより、記憶回路への画像信号の書き込みや書き換えを高速で、且つ、確実に行うことができる。
【００２２】
（適用例７）本適用例に係る電気光学装置であって、制御線を備え、前記画素回路は、ゲートが前記制御線に電気的に接続された第４トランジスターを含み、前記発光素子と前記第１トランジスターと前記第４トランジスターとが前記第２電位線と前記第３電位線との間に直列に配置されていることが好ましい。
【００２３】
本適用例の構成によれば、発光素子及び第１トランジスターと直列に配置された第４トランジスターを、制御線により、第２トランジスターとは独立に制御することができる。即ち、第２トランジスターをオン状態にして記憶回路に画像信号を書き込む期間と、第４トランジスターをオン状態にして発光素子が発光し得る状態とする期間とを独立に制御することができる。したがって、各画素において、記憶回路に画像信号を書き込んでいる期間には発光素子を非発光状態とし、記憶回路に画像信号が書き込まれた後に、所定の時間を表示期間として発光素子が発光し得る状態にすることが可能となるので、時分割駆動により正確な階調表現を実現することができる。
【００２４】
（適用例８）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第４トランジスターのドレインと前記発光素子とが電気的に接続されていることが好ましい。
【００２５】
本適用例の構成によれば、ソースが第２電位線に電気的に接続された第１トランジスターと第３電位線との間に配置された発光素子に第４トランジスターのドレインが電気的に接続されている。そのため、第４トランジスターがＮ型であれば、第４トランジスターは発光素子よりも低電位側に配置され、第４トランジスターがＰ型であれば、第４トランジスターは発光素子よりも高電位側に配置されることになるので、第４トランジスターがオン状態となったときに、第４トランジスターのソースドレイン電圧が小さくとも、第４トランジスターの電気伝導度を大きくできる。即ち、第４トランジスターがオン状態となって発光素子が発光する際に、第４トランジスターを線形動作させることができる。これにより、高電圧系電源である第２電位と第３電位との電位差の大半が発光素子にかかるので、発光素子を発光させる際に第４トランジスターの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。この結果、画素間での明るさの均一性を向上できる。
【００２６】
（適用例９）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第４トランジスターのオン抵抗は前記発光素子のオン抵抗と比べて十分に低いことが好ましい。
【００２７】
本適用例の構成によれば、第１トランジスターと第４トランジスターとをオン状態として発光素子を発光させる際に、第４トランジスターを線形動作させることができる。この結果、発光素子と第１トランジスターと第４トランジスターとで生じる電位降下の大半が発光素子にかかることになるので、発光素子を発光させる際に第４トランジスターの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。これにより、画素間での明るさのばらつきや階調のずれを小さくすることができる。
【００２８】
（適用例１０）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第１トランジスターと前記第４トランジスターとは逆極性であることが好ましい。
【００２９】
本適用例の構成によれば、第１トランジスターのソースと第４トランジスターのソースとが異なる電位の電位線にそれぞれ電気的に接続される。そのため、第１トランジスターのソース電位と第４トランジスターのソース電位とがそれぞれの電位に固定されるので、両トランジスターがオン状態となったときに、両トランジスターの電気伝導度を大きくして線形動作させることができる。
【００３０】
（適用例１１）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第２トランジスターがオン状態であるときには、前記第４トランジスターはオフ状態であることが好ましい。
【００３１】
本適用例の構成によれば、第２トランジスターをオン状態にして信号線から記憶回路に画像信号を書き込む際に、第４トランジスターをオフ状態として発光素子を非発光状態とするので、記憶回路に信号を低消費電力で確実かつ高速に書き込む（又は書き換える）ことができる。これにより、記憶回路に画像信号が正しく書き込まれないことに起因する誤表示や画像表示の品位の低下を抑止できる。
【００３２】
（適用例１２）本適用例に係る電気光学装置であって、前記走査線のいずれかに前記第２トランジスターをオン状態とする選択信号が供給される第１期間に、前記制御線には前記第４トランジスターをオフ状態とする非活性信号が供給されることが好ましい。
【００３３】
本適用例の構成によれば、選択信号により第２トランジスターがオン状態となる第１期間に第４トランジスターはオフ状態となるので、記憶回路に画像信号を書き込む第１期間に、発光素子を非発光とすることができる。
【００３４】
（適用例１３）本適用例に係る電気光学装置であって、前記制御線に前記第４トランジスターをオン状態とする活性信号が供給される第２期間に、前記走査線には前記第２トランジスターをオフ状態とする非選択信号が供給されることが好ましい。
【００３５】
本適用例の構成によれば、活性信号により第４トランジスターがオン状態となる第２期間に第２トランジスターはオフ状態となるので、発光素子が発光し得る第２期間に記憶回路への画像信号の書き込みを停止することができる。また、第１期間と第２期間とを独立に制御できるので、第１期間の長さに関わらず、発光素子が発光し得る第２期間の長さを様々に異ならせることができる。これにより、デジタル時分割駆動でより高階調な表示を実現することができる。さらに、制御線に供給される信号（活性信号、非活性信号）を複数の画素で共有することが可能になるので、複数の走査線をすべて選択し終える一垂直期間よりも第２期間が短くなるサブフィールドがあっても、容易に電気光学装置を駆動することができる。
【００３６】
（適用例１４）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第１トランジスターはＮ型であり、前記第４トランジスターはＰ型であり、前記第１電位をＶ１とし、前記第２電位をＶ２とし、前記第３電位をＶ３としたとき、前記制御線に供給される前記活性信号の電位は、Ｖ３−（Ｖ１−Ｖ２）以下であることが好ましい。
【００３７】
本適用例の構成によれば、Ｎ型の第１トランジスターのソースが第２電位線に電気的に接続され、Ｐ型の第４トランジスターのソースが第３電位線に電気的に接続されるので、第３電位は第２電位よりも高い。第４トランジスターはゲートにＬｏｗの活性信号が供給されるとオン状態となるが、活性信号の電位をＶ３−（Ｖ１−Ｖ２）以下、即ち、第４トランジスターのソース電位である第３電位よりも低電圧系電源電圧分低くするので、活性信号により確実に第４トランジスターをオン状態とすることができる。また、活性信号の電位を低くするほど、第４トランジスターのゲートソース電圧が負の方向に大きくなり、オン状態における第４トランジスターのオン抵抗が低くなるので、発光素子を発光させる際に第４トランジスターの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。
【００３８】
（適用例１５）本適用例に係る電気光学装置であって、前記活性信号の電位が前記第２電位であることが好ましい。
【００３９】
本適用例の構成によれば、活性信号の電位を、第１電位と第２電位と第３電位との間で最も低い第２電位とすることで、新たな電位を導入する必要性がなくなる。そして、第４トランジスターのゲートソース電圧の絶対値を十分に大きくできるので、オン状態における第４トランジスターのオン抵抗を十分に低くして、第４トランジスターの閾値電圧のばらつきが発光素子の発光輝度に及ぼす影響を殆どなくすことができる。
【００４０】
（適用例１６）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとはＮ型であり、前記走査線に供給される前記選択信号の電位が前記第１電位以上であることが好ましい。
【００４１】
本適用例の構成によれば、ソースが第２電位線に電気的に接続されたＮ型の第１トランジスターは、第１電位線と第２電位線との間に配置された記憶回路からゲートにＨｉｇｈの信号が供給されるとオン状態となるので、第１電位は第２電位よりも高い。Ｎ型の第２トランジスターのソース電位は第１電位と第２電位との間の電位となるが、走査線から第２トランジスターのゲートに供給される選択信号の電位が第１電位以上であるので、第２トランジスターを確実にオン状態にすることができる。また、選択信号の電位を第１電位よりも高くするほど、オン状態における第２トランジスターのオン抵抗が低くなるので、記憶回路への画像信号の書き込みや書き換えを高速で、且つ、誤動作なく確実に行うことができる。
【００４２】
（適用例１７）本適用例に係る電気光学装置であって、前記選択信号の電位が前記第３電位であることが好ましい。
【００４３】
本適用例の構成によれば、選択信号の電位を、第１電位と第２電位と第３電位との間で最も高い第３電位とすることで、新たな電位を導入する必要性がなくなる。そして、第２トランジスターのゲートソース電圧を十分に大きくできるので、オン状態における第２トランジスターのオン抵抗を十分に低くして、記憶回路への画像信号の書き込みや書き換えを高速で、且つ、誤動作なく確実に行うことができる。
【００４４】
（適用例１８）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第１トランジスターはＰ型であり、前記第４トランジスターはＮ型であり、前記第１電位をＶ１とし、前記第２電位をＶ２とし、前記第３電位をＶ３としたとき、前記制御線に供給される前記活性信号の電位は、Ｖ３＋（Ｖ２−Ｖ１）以上であることが好ましい。
【００４５】
本適用例の構成によれば、Ｐ型の第１トランジスターのソースが第２電位線に電気的に接続され、Ｎ型の第４トランジスターのソースが第３電位線に電気的に接続されるので、第３電位は第２電位よりも低い。第４トランジスターはゲートにＨｉｇｈの活性信号が供給されるとオン状態となるが、活性信号の電位をＶ３＋（Ｖ２−Ｖ１）以上、即ち、第４トランジスターのソース電位である第３電位よりも低電圧系電源電圧分高くするので、活性信号により確実に第４トランジスターをオン状態とすることができる。また、活性信号の電位を高くするほど、第４トランジスターのゲートソース電圧が大きくなり、オン状態における第４トランジスターのオン抵抗が低くなるので、発光素子を発光させる際に第４トランジスターの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。
【００４６】
（適用例１９）本適用例に係る電気光学装置であって、前記活性信号の電位が前記第２電位であることが好ましい。
【００４７】
本適用例の構成によれば、活性信号の電位を、第１電位と第２電位と第３電位との間で最も高い第２電位とすることで、新たな電位を導入する必要性がなくなる。そして、第４トランジスターのゲートソース電圧を十分に大きくできるので、オン状態における第４トランジスターのオン抵抗を十分に低くして、第４トランジスターの閾値電圧のばらつきが発光素子の発光輝度に及ぼす影響を殆どなくすことができる。
【００４８】
（適用例２０）本適用例に係る電気光学装置であって、前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとはＰ型であり、前記走査線に供給される前記選択信号の電位が前記第１電位以下であることが好ましい。
【００４９】
本適用例の構成によれば、ソースが第２電位線に電気的に接続されたＰ型の第１トランジスターは、第１電位線と第２電位線との間に配置された記憶回路からゲートにＬｏｗの信号が供給されるとオン状態となるので、第１電位は第２電位よりも低い。Ｐ型の第２トランジスターのソース電位は第１電位と第２電位との間の電位となるが、走査線から第２トランジスターのゲートに供給される選択信号の電位が第１電位以下であるので、第２トランジスターを確実にオン状態にすることができる。また、選択信号の電位を第１電位よりも低くするほど、オン状態における第２トランジスターのオン抵抗が低くなるので、記憶回路への画像信号の書き込みや書き換えを高速で、且つ、誤動作なく確実に行うことができる。
【００５０】
（適用例２１）本適用例に係る電気光学装置であって、前記選択信号の電位が前記第３電位であることが好ましい。
【００５１】
本適用例の構成によれば、選択信号の電位を、第１電位と第２電位と第３電位との間で最も低い第３電位とすることで、新たな電位を導入する必要性がなくなる。そして、第２トランジスターのゲートソース電圧を十分に大きくできるので、オン状態における第２トランジスターのオン抵抗を十分に低くして、記憶回路への画像信号の書き込みや書き換えを高速で、且つ、誤動作なく確実に行うことができる。
【００５２】
（適用例２２）本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
【００５３】
本適用例の構成によれば、例えばヘッドマウントディスプレイ等の電子機器に表示される画像の高品位化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係る電子機器の概要を説明する図。
【図２】本実施形態に係る電子機器の内部構造を説明する図。
【図３】本実施形態に係る電子機器の光学系を説明する図。
【図４】本実施形態に係る電気光学装置の構成を示す概略平面図。
【図５】本実施形態に係る電気光学装置の回路ブロック図。
【図６】本実施形態に係る画素の構成を説明する図。
【図７】本実施形態に係る電気光学装置のデジタル駆動を説明する図。
【図８】実施例１に係る画素回路の構成を説明する図。
【図９】本実施形態に係る画素回路の駆動方法を説明する図。
【図１０】変形例１に係る画素回路の構成を説明する図。
【図１１】変形例２に係る画素回路の構成を説明する図。
【図１２】変形例３に係る画素回路の構成を説明する図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の回路ブロック図。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る画素の構成を説明する図。
【図１５】実施例２に係る画素回路の構成を説明する図。
【図１６】変形例４に係る画素回路の構成を説明する図。
【図１７】変形例５に係る画素回路の構成を説明する図。
【図１８】変形例６に係る画素回路の構成を説明する図。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る電気光学装置の回路ブロック図。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る画素の構成を説明する図。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る画素回路の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下の図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとする為、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００５６】
「電子機器の概要」
まず、図１を参照して電子機器の概要を説明する。図１は、本実施形態に係る電子機器の概要を説明する図である。
【００５７】
ヘッドマウントディスプレイ１００は、本実施形態に係る電子機器の一例であり、電気光学装置１０（図３参照）を備えている。図１に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１００は、眼鏡のような外観を有している。このヘッドマウントディスプレイ１００を装着した使用者に対して、画像となる映像光ＧＬ（図３参照）を視認させると共に、使用者に外界光をシースルーで視認させている。要するに、ヘッドマウントディスプレイ１００は、外界光と映像光ＧＬとを重ねて表示させるシースルー機能を持ち、広画角かつ高性能でありながら、小型軽量となっている。
【００５８】
ヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者の眼前を覆う透視部材１０１と、透視部材１０１を支持するフレーム１０２と、フレーム１０２の左右両端のカバー部から後方のつる部分（テンプル）にかけての部分に付加された第１内蔵装置部１０５ａと第２内蔵装置部１０５ｂとを備えている。
【００５９】
透視部材１０１は、使用者の眼前を覆う肉厚で湾曲した光学部材（透過アイカバー）であり、第１光学部分１０３ａと第２光学部分１０３ｂとに分かれている。図１で左側の第１光学部分１０３ａと第１内蔵装置部１０５ａとを組み合わせた第１表示機器１５１は、シースルーにて右眼用の虚像を表示する部分であり、単独でも表示機能の付いた電子機器として機能する。又、図１で右側の第２光学部分１０３ｂと第２内蔵装置部１０５ｂとを組み合わせた第２表示機器１５２は、シースルーにて左眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも表示機能の付いた電子機器として機能する。第１表示機器１５１と第２表示機器１５２とには電気光学装置１０（図３参照）が組み込まれている。
【００６０】
「電子機器の内部構造」
図２は、本実施形態に係る電子機器の内部構造を説明する図である。図３は、本実施形態に係る電子機器の光学系を説明する図である。次に、図２と図３とを参照して電子機器の内部構造と光学系とを説明する。なお、図２と図３とでは第１表示機器１５１を電子機器の例として説明しているが、第２表示機器１５２に対しても左右対称で殆ど同じ構造をなしている。したがって、第１表示機器１５１について説明し、第２表示機器１５２の詳細な説明は省略する。
【００６１】
図２に示すように、第１表示機器１５１は、投射透視装置１７０と、電気光学装置１０（図３参照）とを備えている。投射透視装置１７０は、導光部材であるプリズム１１０と、光透過部材１５０と、結像用の投射レンズ１３０（図３参照）とを備える。プリズム１１０と光透過部材１５０とは接合によって一体化され、例えばプリズム１１０の上面１１０ｅとフレーム１６１の下面１６１ｅとが接するようにフレーム１６１の下側にしっかりと固定されている。
【００６２】
投射レンズ１３０は、これを収納する鏡筒１６２を介してプリズム１１０の端部に固定されている。投射透視装置１７０のうちプリズム１１０と光透過部材１５０とは、図１における第１光学部分１０３ａに相当し、投射透視装置１７０の投射レンズ１３０と、電気光学装置１０とは、図１における第１内蔵装置部１０５ａに相当する。
【００６３】
投射透視装置１７０のうち、プリズム１１０は、平面視において顔面に沿うように湾曲した円弧状の部材であり、鼻に近い中央側の第１プリズム部分１１１と、鼻から離れた周辺側の第２プリズム部分１１２とに分けて考えることができる。第１プリズム部分１１１は、光出射側に配置され、光学的な機能を有する側面として、第１面Ｓ１１（図３参照）と、第２面Ｓ１２と、第３面Ｓ１３とを有する。
【００６４】
第２プリズム部分１１２は、光入射側に配置され、光学的な機能を有する側面として、第４面Ｓ１４（図３参照）と、第５面Ｓ１５と、を有する。このうち、第１面Ｓ１１と第４面Ｓ１４とが隣接し、第３面Ｓ１３と第５面Ｓ１５とが隣接し、第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３との間に第２面Ｓ１２が配置されている。又、プリズム１１０は、第１面Ｓ１１から第４面Ｓ１４に隣接する上面１１０ｅを有する。
【００６５】
プリズム１１０は、可視域で高い光透過性を示す樹脂材料で形成されており、例えば型内に熱可塑性樹脂を注入し固化させることにより、成形する。プリズム１１０の本体部分１１０ｓ（図３参照）は、一体形成品とされているが、第１プリズム部分１１１と第２プリズム部分１１２とに分けて考えることができる。第１プリズム部分１１１は、映像光ＧＬの導波及び出射を可能にすると共に、外界光の透視を可能にする。第２プリズム部分１１２は、映像光ＧＬの入射及び導波を可能にする。
【００６６】
光透過部材１５０は、プリズム１１０と一体的に固定されている。光透過部材１５０は、プリズム１１０の透視機能を補助する部材（補助プリズム）である。光透過部材１５０は、可視域で高い光透過性を示し、プリズム１１０の本体部分１１０ｓと略同一の屈折率を有する樹脂材料で形成されている。光透過部材１５０は、例えば熱可塑性樹脂の成形によって形成される。
【００６７】
図３に示すように、投射レンズ１３０は、入射側光軸に沿って例えば３つのレンズ１３１，１３２，１３３を有している。各レンズ１３１，１３２，１３３は、レンズの光入射面の中心軸に回転対称なレンズであり、少なくとも１つ以上が非球面レンズとなっている。
【００６８】
投射レンズ１３０は、電気光学装置１０から出射された映像光ＧＬをプリズム１１０内に入射させて眼ＥＹに再結像させる。要するに、投射レンズ１３０は、電気光学装置１０の各画素から出射された映像光ＧＬを、プリズム１１０を介して眼ＥＹに再結像させるためのリレー光学系である。投射レンズ１３０は、鏡筒１６２内に保持され、電気光学装置１０は、鏡筒１６２の一端に固定されている。プリズム１１０の第２プリズム部分１１２は、投射レンズ１３０を保持する鏡筒１６２に連結され、投射レンズ１３０及び電気光学装置１０を間接的に支持している。
【００６９】
ヘッドマウントディスプレイ１００のように使用者の頭部に装着し眼前を覆うタイプの電子機器では、小型で軽量であることが求められる。また、ヘッドマウントディスプレイ１００のような電子機器に使用される電気光学装置１０では、高解像度化（画素の微細化）、表示の多階調化、低消費電力化が求められている。
【００７０】
［電気光学装置の構成］
次に、図４を参照して電気光学装置の構成を説明する。図４は、本実施形態に係る電気光学装置の構成を示す概略平面図である。本実施形態では、電気光学装置１０が、発光素子として有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬ装置である場合を例に取り説明する。図４に示すように、本実施形態に係る電気光学装置１０は、素子基板１１と、保護基板１２とを有している。素子基板１１には、不図示のカラーフィルターが設けられている。素子基板１１と保護基板１２とは、不図示の充填剤を介して対向配置され接着されている。
【００７１】
素子基板１１は、例えば、単結晶半導体基板（例えば単結晶シリコン基板）で構成されている。素子基板１１は、表示領域Ｅと、表示領域Ｅを囲む非表示領域Ｄとを有している。表示領域Ｅには、例えば、青色（Ｂ）光が発せられるサブ画素５８Ｂと、緑色（Ｇ）光が発せられるサブ画素５８Ｇと、赤色（Ｒ）光が発せられるサブ画素５８Ｒとが、例えばマトリックス状に配列されている。サブ画素５８Ｂ、サブ画素５８Ｇ、サブ画素５８Ｒのそれぞれには、発光素子２０（図６参照）が設けられている。電気光学装置１０では、サブ画素５８Ｂ、サブ画素５８Ｇ、サブ画素５８Ｒを含む画素５９が表示単位となって、フルカラーの表示が提供される。
【００７２】
なお、本明細書では、サブ画素５８Ｂ、サブ画素５８Ｇ、及びサブ画素５８Ｒを区別せず、総称してサブ画素５８と称する場合がある。表示領域Ｅは、サブ画素５８から発せられる光が透過し、表示に寄与する領域である。非表示領域Ｄは、サブ画素５８から発せられる光が透過せず、表示に寄与しない領域である。
【００７３】
素子基板１１は、保護基板１２よりも大きく、保護基板１２からはみ出した素子基板１１の第１辺に沿って、複数の外部接続用端子１３が配列されている。複数の外部接続用端子１３と表示領域Ｅとの間には、信号線駆動回路５３が設けられている。該第１辺と直交する他の第２辺と表示領域Ｅとの間には、走査線駆動回路５２が設けられている。また、該第１辺と直交し第２辺と対向する第３辺と表示領域Ｅとの間には、制御線駆動回路５４が設けられている。
【００７４】
保護基板１２は、素子基板１１よりも小さく、外部接続用端子１３が露出されるように配置されている。保護基板１２は、光透過性の基板であり、例えば石英基板やガラス基板等を使用することができる。保護基板１２は、表示領域Ｅにおいて、サブ画素５８に配置された発光素子２０が損傷しないように保護する役割を有し、少なくとも表示領域Ｅに対向するように配置される。
【００７５】
なお、カラーフィルターは、素子基板１１における発光素子２０上に設けられていてもよいし、保護基板１２に設けられていてもよい。発光素子２０から各色に対応した光が発せられる構成の場合は、カラーフィルターは必須ではない。また、保護基板１２は必須ではなく、保護基板１２の代わりに、素子基板１１に発光素子２０を保護する保護層が設けられた構成であってもよい。
【００７６】
本明細書では、外部接続用端子１３が配列された上記第１辺に沿った方向をＸ方向（行方向）とし、該第１辺と直交し互いに対向する他の２辺（第２辺、第３辺）に沿った方向（列方向）をＹ方向とする。本実施形態では、例えば、同色の発光が得られるサブ画素５８が列方向（Ｙ方向）に配列され、異なる色の発光が得られるサブ画素５８が行方向（Ｘ方向）に配列される、所謂ストライプ方式の配置が採用されている。
【００７７】
なお、行方向（Ｘ方向）におけるサブ画素５８の配置は、図４に示すようなＢ、Ｇ、Ｒの順であることに限定されず、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの順であってもよい。また、サブ画素５８の配置は、ストライプ方式であることに限定されず、デルタ方式や、ベイヤー方式、Ｓストライプ方式等であってもよく、加えて、サブ画素５８Ｂ，５８Ｇ，５８Ｒの形状や大きさは同じであることに限定されない。
【００７８】
（第１実施形態）
「電気光学装置の回路構成」
次に、図５を参照して、電気光学装置の回路構成を説明する。図５は、本実施形態に係る電気光学装置の回路ブロック図である。図５に示すように、電気光学装置１０の表示領域Ｅには、互いに交差する複数の走査線４２と複数の信号線４３とが形成され、走査線４２と信号線４３との各交差に対応してサブ画素５８が行列状に配列されている。各サブ画素５８には、発光素子２０（図８参照）等を含む画素回路４１が設けられている。
【００７９】
電気光学装置１０の表示領域Ｅには、各走査線４２に対応して、制御線４４が形成されている。走査線４２と制御線４４とは行方向（Ｘ方向）に延在している。又、表示領域Ｅには、各信号線４３に対応して、相補信号線４５が形成されている。信号線４３と相補信号線４５とは列方向（Ｙ方向）に延在している。
【００８０】
電気光学装置１０では、表示領域Ｅに、Ｍ行×Ｎ列のサブ画素５８が行列状に配置されている。具体的には、表示領域Ｅに、Ｍ本の走査線４２とＭ本の制御線４４とＮ本の信号線４３とＮ本の相補信号線４５とが形成されている。なお、ＭとＮとは２以上の整数であり、本実施形態では一例として、Ｍ＝７２０、Ｎ＝１２８０×ｐとされている。ｐは、１以上の整数であり、表示の基本色の数を表す。本実施形態では、ｐ＝３、即ち、表示の基本色がＲ、Ｇ、Ｂの３色である場合を例に説明する。
【００８１】
電気光学装置１０は、表示領域Ｅ外に駆動部５０を有している。駆動部５０から、表示領域Ｅに配列された各画素回路４１に各種信号が供給され、画素５９（３色のサブ画素５８）を表示単位として画像が表示領域Ｅに表示される。駆動部５０は、駆動回路５１と制御装置５５とを含む。制御装置５５は、表示用信号を駆動回路５１に供給する。駆動回路５１は、表示用信号に基づき複数の走査線４２と複数の信号線４３と複数の制御線４４とを介して各画素回路４１に駆動信号を供給する。
【００８２】
さらに、非表示領域Ｄ及び表示領域Ｅには、第１電位が供給される第１電位線としての第１高電位線４７と、第２電位が供給される第２電位線としての低電位線４６と、第３電位が供給される第３電位線としての第２高電位線４９と、が配置されている。各画素回路４１に対して、第１高電位線４７は第１電位を供給し、低電位線４６は第２電位を供給し、第２高電位線４９は第３電位を供給する。
【００８３】
本実施形態では、第１電位（Ｖ１）が第１高電位ＶＤＤ１（例えばＶ１＝ＶＤＤ１＝３．０Ｖ）であり、第２電位（Ｖ２）が低電位ＶＳＳ（例えばＶ２＝ＶＳＳ＝０Ｖ）であり、第３電位（Ｖ３）が第２高電位ＶＤＤ２（例えばＶ３＝ＶＤＤ２＝７．０Ｖ）である。したがって、第１電位は第２電位よりも高く、第３電位は第１電位よりも高い。
【００８４】
本実施形態では、第１電位（第１高電位ＶＤＤ１）と第２電位（低電位ＶＳＳ）とで低電圧系電源が構成され、第３電位（第２高電位ＶＤＤ２）と第２電位（低電位ＶＳＳ）とで高電圧系電源が構成される。第２電位は、低電圧系電源と高電圧系電源とにおいて基準となる電位である。
【００８５】
なお、本実施形態では一例として、第２電位線（低電位線４６）と第１電位線（第１高電位線４７）と第３電位線（第２高電位線４９）とが表示領域Ｅ内で行方向に延在しているが、これらは列方向に延在してもよいし、これらの一部が行方向に延在し他が列方向に延在してもよいし、これらが行列方向に格子状に配置されていてもよい。
【００８６】
駆動回路５１は、走査線駆動回路５２と信号線駆動回路５３と制御線駆動回路５４とを含む。駆動回路５１は、非表示領域Ｄ（図４参照）に設けられている。本実施形態では、駆動回路５１と画素回路４１とは、図４に示す素子基板１１（本実施形態では、単結晶シリコン基板）上に形成されている。具体的には、駆動回路５１や画素回路４１は、単結晶シリコン基板に形成されたトランジスター等の素子で構成されている。
【００８７】
走査線駆動回路５２には、走査線４２が電気的に接続されている。走査線駆動回路５２は、画素回路４１を行方向に選択又は非選択とする走査信号（Ｓｃａｎ）を各走査線４２に出力し、走査線４２はこの走査信号を画素回路４１に伝える。換言すると、走査信号は選択状態と非選択状態とを有しており、走査線４２は、走査線駆動回路５２からの走査信号を受けて、適宜、選択され得る。走査信号は、第２電位（低電位ＶＳＳ）と第３電位（第２高電位ＶＤＤ２）との間の電位を取る。
【００８８】
後述するように、本実施形態では、第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８とがともにＮ型である（図８参照）ので、選択状態における走査信号（選択信号）はＨｉｇｈ（高電位）であり、非選択状態における走査信号（非選択信号）はＬｏｗ（低電位）である。選択信号は、第１電位（Ｖ１）以上の高電位で設定され、第３電位（Ｖ３）であることが好ましい。又、非選択信号は、第２電位（Ｖ２）以下の低電位で設定され、第２電位（Ｖ２）であることが好ましい。
【００８９】
なお、Ｍ本の走査線４２のうちｉ行目の走査線４２に供給される走査信号を特定する際には、ｉ行目の走査信号Ｓｃａｎ  ｉと表記する。走査線駆動回路５２は不図示のシフトレジスター回路を備えており、シフトレジスター回路をシフトする信号が、一段毎にシフト出力信号として出力される。このシフト出力信号を用いて、１行目の走査信号Ｓｃａｎ  １〜Ｍ行目の走査信号Ｓｃａｎ  Ｍが形成される。
【００９０】
信号線駆動回路５３には、信号線４３と相補信号線４５とが電気的に接続されている。信号線駆動回路５３は、不図示のシフトレジスター回路、或いはデコーダー回路、或いはデマルチプレクサー回路等、を備えている。信号線駆動回路５３は、走査線４２の選択に同期して、Ｎ本の信号線４３の各々に画像信号（Ｄａｔａ）を供給し、Ｎ本の相補信号線４５の各々に相補画像信号（ＸＤａｔａ）を供給する。画像信号と相補画像信号とは、第１電位（本実施形態ではＶＤＤ１）と第２電位（本実施形態ではＶＳＳ）とのいずれかの電位を取るデジタル信号である。
【００９１】
なお、Ｎ本の信号線４３のうちｊ列目の信号線４３に供給される画像信号を特定する際には、ｊ列目の画像信号Ｄａｔａ  ｊと表記する。同様に、Ｎ本の相補信号線４５のうちｊ列目の相補信号線４５に供給される相補画像信号を特定する際には、ｊ列目の相補画像信号ＸＤａｔａ  ｊと表記する。
【００９２】
制御線駆動回路５４には、制御線４４が電気的に接続されている。制御線駆動回路５４は、行毎に分けられた各制御線４４に、行固有の制御信号を出力する。制御線４４は、この制御信号を対応する行の画素回路４１に供給する。制御信号は、活性状態と非活性状態とを有しており、制御線４４は、制御線駆動回路５４からの制御信号を受けて、適宜活性状態とされ得る。制御信号は、第２電位（低電位ＶＳＳ）と第３電位（第２高電位ＶＤＤ２）との間の電位を取る。
【００９３】
後述するように、本実施形態では、第４トランジスター３４がＰ型である（図８参照）ので、活性状態における制御信号（活性信号）はＬｏｗ（低電位）であり、非活性状態における制御信号（非活性信号）はＨｉｇｈ（高電位）である。第１電位をＶ１と表記し、第２電位をＶ２と表記し、第３電位をＶ３と表記すると、活性信号は、Ｖ３−（Ｖ１−Ｖ２）以下で設定され、第２電位（Ｖ２）であることが好ましい。又、非活性信号は、第３電位（Ｖ３）以上で設定され、第３電位（Ｖ３）であることが好ましい。
【００９４】
なお、Ｍ本の制御線４４のうちｉ行目の制御線４４に供給される制御信号を特定する際には、ｉ行目の制御信号Ｅｎｂ  ｉと表記する。制御線駆動回路５４は、制御信号として、行毎に活性信号（又は非活性信号）を供給してもよいし、複数行同時に活性信号（又は非活性信号）を供給してもよい。本実施形態では、制御線駆動回路５４は、制御線４４を介して、表示領域Ｅに位置する全ての画素回路４１に同時に活性信号（又は非活性信号）を供給する。
【００９５】
制御装置５５は、表示用信号供給回路５６と、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）回路５７とを含む。ＶＲＡＭ回路５７は、フレーム画像等を一時的に記憶する。表示用信号供給回路５６は、ＶＲＡＭ回路５７に一時的に記憶されたフレーム画像から表示用信号（画像信号やクロック信号等）を作成し、これを駆動回路５１に供給する。
【００９６】
本実施形態では、駆動回路５１や画素回路４１は素子基板１１（本実施形態では、単結晶シリコン基板）に形成されている。具体的には、駆動回路５１や画素回路４１は、単結晶シリコン基板に形成されたトランジスター素子で構成されている。
【００９７】
制御装置５５は、素子基板１１とは別の単結晶半導体基板等からなる基板（図示しない）に形成される半導体集積回路で構成されている。制御装置５５が形成された基板は、フレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuits：ＦＰＣ）により、素子基板１１に設けられた外部接続用端子１３に接続されている。このフレキシブルプリント基板を介して、制御装置５５から駆動回路５１に表示用信号が供給される。
【００９８】
「画素の構成」
次に、図６を参照して、本実施形態に係る画素の構成を説明する。図６は、本実施形態に係る画素の構成を説明する図である。
【００９９】
上述したように、電気光学装置１０では、サブ画素５８（サブ画素５８Ｂ，５８Ｇ，５８Ｒ）を含む画素５９を表示単位として画像が表示される。本実施形態では、サブ画素５８の行方向（Ｘ方向）の長さａは４マイクロメーター（μｍ）であり、サブ画素５８の列方向（Ｙ方向）の長さｂは１２マイクロメーター（μｍ）である。換言すると、サブ画素５８の行方向（Ｘ方向）における配置ピッチは４マイクロメーター（μｍ）であり、サブ画素５８の列方向（Ｙ方向）における配置ピッチは１２マイクロメーター（μｍ）である。
【０１００】
各サブ画素５８には、発光素子（Light Emitting Device：ＬＥＤ）２０を含む画素回路４１が設けられている。発光素子２０は、白色光を射出する。電気光学装置１０は、発光素子２０から射出された光が透過する不図示のカラーフィルターを備えている。カラーフィルターは、表示の基本色ｐに対応する色のカラーフィルターを含む。本実施形態では、基本色ｐ＝３であり、サブ画素５８Ｂ、サブ画素５８Ｇ、サブ画素５８Ｒのそれぞれに対応してＢ、Ｇ、Ｒの各色のカラーフィルターが配置される。
【０１０１】
本実施形態では、発光素子２０の一例として、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子が用いられている。有機ＥＬ素子は、特定波長の光の強度を増幅する光共振構造を有していてもよい。即ち、サブ画素５８Ｂでは発光素子２０が発する白色光から青色の光成分を取り出し、サブ画素５８Ｇでは発光素子２０が発する白色光から緑色の光成分を取り出し、サブ画素５８Ｒでは発光素子２０が発する白色光から赤色の光成分を取り出す構成であってもよい。
【０１０２】
また、上述の例の他にも、基本色ｐ＝４として、カラーフィルターにＢ、Ｇ、Ｒ以外の色、例えば、白色光用のカラーフィルター（実質的にカラーフィルターがないサブ画素５８）を準備してもよいし、黄色やシアン等他の色光用のカラーフィルターを準備してもよい。さらに、発光素子２０として、窒化ガリウム（ＧａＮ）等の発光ダイオード素子や、半導体レーザー素子などを用いることとしてもよい。
【０１０３】
「電気光学装置のデジタル駆動」
次に、図７を参照して、本実施形態に係る電気光学装置１０におけるデジタル駆動による画像表示方法を説明する。図７は、本実施形態に係る電気光学装置のデジタル駆動を説明する図である。
【０１０４】
電気光学装置１０は、デジタル駆動により、表示領域Ｅ（図４参照）に所定の画像を表示する。即ち、各サブ画素５８に配置された発光素子２０（図６参照）は、発光（明表示）又は非発光（暗表示）の２値のいずれかの状態をとり、表示される画像の階調は各発光素子２０の発光期間の割合により決まる。これを時分割駆動と称する。
【０１０５】
図７に示すように、時分割駆動では、一枚の画像を表示する１フィールド（Ｆ）を、複数のサブフィールド（ＳＦ）に分割し、サブフィールド（ＳＦ）毎に発光素子２０の発光と非発光とを制御することで階調表示を表現する。ここでは一例として、６ビットの時分割階調方式により、２6＝６４階調の表示を行う場合を例として説明する。６ビットの時分割階調方式では、１個のフィールドＦを６個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６に分割する。
【０１０６】
図７には、１個のフィールドＦにおいて、ｉ番目のサブフィールドをＳＦｉで表し、１番目のサブフィールドＳＦ１から６番目のサブフィールドＳＦ６までの６個のサブフィールドが示されている。各サブフィールドＳＦには、第２期間としての表示期間Ｐ２（Ｐ２−１〜Ｐ２−６）と、必要に応じて第１期間としての非表示期間（信号書き込み期間）Ｐ１（Ｐ１−１〜Ｐ１−６）とが含まれる。
【０１０７】
なお、本明細書では、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６を区別せず総称してサブフィールドＳＦと称し、非表示期間Ｐ１−１〜Ｐ１−６を区別せず総称して非表示期間Ｐ１と称し、表示期間Ｐ２−１〜Ｐ２−６を区別せず総称して表示期間Ｐ２と称する場合がある。
【０１０８】
発光素子２０は、表示期間Ｐ２において発光又は非発光となり、非表示期間（信号書き込み期間）Ｐ１において非発光となる。非表示期間Ｐ１は、記憶回路６０（図８参照）への画像信号の書き込みや表示時間の調整等に使用され、最も短いサブフィールド（例えばＳＦ１）が比較的長い場合などは、非表示期間Ｐ１（Ｐ１−１）を省くこともできる。
【０１０９】
６ビットの時分割階調方式では、各サブフィールドＳＦの表示期間Ｐ２（Ｐ２−１〜Ｐ２−６）を、（ＳＦ１のＰ２−１）：（ＳＦ２のＰ２−２）：（ＳＦ３のＰ２−３）：（ＳＦ４のＰ２−４）：（ＳＦ５のＰ２−５）：（ＳＦ６のＰ２−６）＝１：２：４：８：１６：３２と設定する。例えば、フレーム周波数が３０Ｈｚのプログレッシブ方式で画像を表示する場合、１フレーム＝１フィールド（Ｆ）＝３３．３ミリ秒（ｍｓｅｃ）である。
【０１１０】
上述の例の場合、各サブフィールドＳＦでの非表示期間Ｐ１（Ｐ１−１〜Ｐ１−６）を１ミリ秒とすると、（ＳＦ１のＰ２−１）＝０．４３４ミリ秒、（ＳＦ２のＰ２−２）＝０．８６８ミリ秒、（ＳＦ３のＰ２−３）＝１．７３５ミリ秒、（ＳＦ４のＰ２−４）＝３．４７１ミリ秒、（ＳＦ５のＰ２−５）＝６．９４２ミリ秒、（ＳＦ６のＰ２−６）＝１３．８８４ミリ秒、と設定される。
【０１１１】
ここで、非表示期間Ｐ１の時間をｘ（ｓｅｃ）で表し、最も短い表示期間Ｐ２（上述の例の場合、１番目のサブフィールドＳＦ１における表示期間Ｐ２−１）の時間をｙ（ｓｅｃ）で表し、階調のビット数（＝サブフィールドＳＦの数）をｇで表し、フィールド周波数をｆ（Ｈｚ）で表すと、これらの関係は以下の数式１で示される。
【０１１２】
【数１】
2019095777.tif 000003
【０１１３】
電気光学装置１０のデジタル駆動では、１個のフィールドＦ内の総表示期間Ｐ２に対する発光期間の比に基づいて階調表示を実現する。例えば、階調「０」の黒表示では、６個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６の全ての表示期間Ｐ２−１〜Ｐ２−６で発光素子２０を非発光とする。一方、階調「６３」の白表示では、６個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６の全ての表示期間Ｐ２−１〜Ｐ２−６で発光素子２０を発光とする。
【０１１４】
又、６４階調のうち、例えば階調「７」の中間輝度の表示を得る場合には、１番目のサブフィールドＳＦ１の表示期間Ｐ２−１と、２番目のサブフィールドＳＦ２の表示期間Ｐ２−２と、３番目のサブフィールドＳＦ３の表示期間Ｐ２−３とで発光素子２０を発光させ、その他のサブフィールドＳＦ４〜ＳＦ６の表示期間Ｐ２−４〜Ｐ２−６では発光素子２０を非発光とする。このように１個のフィールドＦを構成するサブフィールドＳＦ毎に、その表示期間Ｐ２に発光素子２０を発光させるか非発光とするかを適宜選択することで中間の階調の表示を行うことができる。
【０１１５】
ところで、従来のアナログ駆動の電気光学装置（有機ＥＬ装置）では、駆動トランジスターのゲート電位に応じて有機ＥＬ素子に流れる電流をアナログ制御することにより階調表示が行われていたため、駆動トランジスターの電圧電流特性や閾値電圧のばらつきに起因して、画素間で明るさのばらつきや階調のずれが生じて表示品位が低下していた。これに対して、特許文献１に記載のように駆動トランジスターの電圧電流特性や閾値電圧のばらつきを補償する補償回路を設けると、補償回路にも電流が流れるため消費電力の増大を招いていた。
【０１１６】
また、従来の有機ＥＬ装置では、表示を多階調化するためには、アナログ信号である画像信号を記憶する容量素子の電気容量を大きくする必要があるので、高解像度化（画素の微細化）との両立が困難であるとともに、大きな容量素子の充放電に伴い消費電力も増大していた。換言すると、従来の有機ＥＬ装置では、高解像度で多階調の高品位な画像を低消費電力で表示できる電気光学装置を実現することが困難であるという課題があった。
【０１１７】
本実施形態に係る電気光学装置１０では、オン／オフの２値で動作するデジタル駆動であるため、発光素子２０は発光又は非発光の２値のいずれかの状態を取る。そのため、アナログ駆動の場合と比べて、トランジスターの電圧電流特性や閾値電圧のばらつきの影響を受け難くなるので、画素５９（サブ画素５８）で明るさのばらつきや階調のずれが少なく高品位な表示画像が得られる。さらに、デジタル駆動では、アナログ駆動の場合に求められる大きな容量の容量素子を保有する必要がないので、画素５９（サブ画素５８）の微細化が可能となり、高解像度化を容易に進めることができるとともに、大きな容量素子の充放電に伴う電力消費を低減できる。
【０１１８】
又、電気光学装置１０のデジタル駆動では、１個のフィールドＦを構成するサブフィールドＳＦの数ｇを増やすことにより、容易に階調数を上げることができる。この場合、上述のように非表示期間Ｐ１を有すると、単純に最も短い表示期間Ｐ２を短くすることで階調数を上げることができる。例えば、フレーム周波数ｆ＝３０Ｈｚのプログレッシブ方式でｇ＝８として２５６階調の表示を行う場合、非表示期間Ｐ１の時間ｘ＝１ミリ秒とすると、数式１により、最も短い表示期間（ＳＦ１のＰ２−１）の時間ｙ＝０．１００ミリ秒とするだけでよい。
【０１１９】
後で詳述するが、電気光学装置１０のデジタル駆動では、第１期間としての非表示期間Ｐ１を記憶回路６０に画像信号を書き込む信号書き込み期間（又は画像信号を書き換える信号書き換え期間）とすることができる。そのため、信号書き込み期間を変えることなく（即ち、駆動回路５１のクロック周波数を変えることなく）、６ビットの階調表示から８ビットの階調表示に簡単に変えることができる。
【０１２０】
さらに、電気光学装置１０のデジタル駆動では、サブフィールドＳＦ間、又は、フィールドＦ間、で、表示を変えるサブ画素５８の記憶回路６０（図８参照）の画像信号が書き換えられる。一方、表示を変えないサブ画素５８の記憶回路６０の画像信号は書き換えられない（保持される）ので、低消費電力が実現する。即ち、本構成とすると、エネルギー消費を低減しつつ、画素５９（サブ画素５８）間での明るさのばらつきや階調のずれが少なく多階調で高解像度な画像を表示する電気光学装置１０を実現することができる。
【０１２１】
（実施例１）
「画素回路の構成」
次に、第１実施形態に係る画素回路の構成を、実施例と変形例とをあげて説明する。まず、図８を参照して、第１実施形態の実施例１に係る画素回路の構成を説明する。図８は、実施例１に係る画素回路の構成を説明する図である。
【０１２２】
図８に示すように、走査線４２と信号線４３との交差に対応して配置されたサブ画素５８毎に、画素回路４１が設けられている。走査線４２に沿って制御線４４が配置され、信号線４３に沿って相補信号線４５が配置されている。各画素回路４１に対して、走査線４２と信号線４３と制御線４４と相補信号線４５とが対応する。
【０１２３】
また、第１実施形態（実施例１及び以下の変形例）では、各画素回路４１に対して、第１高電位線４７から第１電位（ＶＤＤ１）が供給され、低電位線４６から第２電位（ＶＳＳ）が供給され、第２高電位線４９から第３電位（ＶＤＤ２）が供給される。
【０１２４】
実施例１に係る画素回路４１は、Ｎ型の第１トランジスター３１と、発光素子２０と、Ｐ型の第４トランジスター３４と、記憶回路６０と、Ｎ型の第２トランジスター３２と、Ｎ型の相補第２トランジスター３８とを含む。画素回路４１が記憶回路６０を含むので、電気光学装置１０はデジタル駆動が可能となり、アナログ駆動の場合と比べて、サブ画素５８間での発光素子２０の発光輝度のばらつきが抑えられるので、画素５９間での表示のばらつきを低減できる。
【０１２５】
第１トランジスター３１と発光素子２０と第４トランジスター３４とは、第３電位線（第２高電位線４９）と第２電位線（低電位線４６）との間に直列に配置されている。記憶回路６０は、第１電位線（第１高電位線４７）と第２電位線（低電位線４６）との間に配置されている。第２トランジスター３２は、記憶回路６０と信号線４３との間に配置されている。相補第２トランジスター３８は、記憶回路６０と相補信号線４５との間に配置されている。
【０１２６】
記憶回路６０は、第１インバーター６１と第２インバーター６２とを含む。記憶回路６０は、これら２つのインバーター６１，６２を環状に接続して構成され、所謂、スタティックメモリーを成して画像信号であるデジタル信号を記憶する。第１インバーター６１の出力端子２５が第２インバーター６２の入力端子２８に電気的に接続され、第２インバーター６２の出力端子２７が第１インバーター６１の入力端子２６に電気的に接続されている。
【０１２７】
なお、本明細書で端子（出力又は入力）Ａと端子（出力又は入力）Ｂとが電気的に接続されている状態とは、端子Ａの論理と端子Ｂの論理とが同じになり得る状態を言い、例えば、端子Ａと端子Ｂとの間にトランジスターや抵抗素子、ダイオードなどが配置されていても、電気的に接続されている状態と言える。また、「トランジスターや素子がＡとＢとの間に配置されている」と表記する場合の「配置」は、レイアウト上の配置ではなく、回路図上の配置である。
【０１２８】
記憶回路６０が記憶するデジタル信号は、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗの２値である。本実施形態では、第１インバーター６１の出力端子２５の電位がＬｏｗの場合（第２インバーター６２の出力端子２７の電位がＨｉｇｈの場合）に発光素子２０は発光し得る状態となり、第１インバーター６１の出力端子２５の電位がＨｉｇｈの場合（第２インバーター６２の出力端子２７の電位がＬｏｗの場合）に発光素子２０は非発光となる。
【０１２９】
本実施形態では、記憶回路６０を構成する２つのインバーター６１，６２が第１電位線（第１高電位線４７）と第２電位線（低電位線４６）との間に配置され、２つのインバーター６１，６２に第１電位としてのＶＤＤ１と第２電位としてのＶＳＳとが供給される。したがって、Ｈｉｇｈは第１電位（ＶＤＤ１）に相当し、Ｌｏｗは第２電位（ＶＳＳ）に相当する。
【０１３０】
例えば、記憶回路６０にデジタル信号が記憶されて、第１インバーター６１の出力端子２５の電位がＬｏｗになると、第２インバーター６２の入力端子２８にＬｏｗが入力されて第２インバーター６２の出力端子２７の電位がＨｉｇｈとなる。そして、第１インバーター６１の入力端子２６にＨｉｇｈが入力されて第１インバーター６１の出力端子２５の電位がＬｏｗとなる。このようにして、記憶回路６０に記憶されたデジタル信号は、次に書き換えが行われるまで安定した状態で保持される。
【０１３１】
第１インバーター６１は、Ｎ型の第３トランジスター３３とＰ型の第５トランジスター３５と、を含み、ＣＭＯＳ構成である。第３トランジスター３３と第５トランジスター３５とは、第１電位線（第１高電位線４７）と第２電位線（低電位線４６）との間に直列に配置されている。第３トランジスター３３のソースは、第２電位線（低電位線４６）に電気的に接続されている。第５トランジスター３５のソースは、第１電位線（第１高電位線４７）に電気的に接続されている。
【０１３２】
第２インバーター６２は、Ｐ型の第６トランジスター３６と、Ｎ型の第７トランジスター３７とを含み、ＣＭＯＳ構成である。第６トランジスター３６と第７トランジスター３７とは、第１電位線（第１高電位線４７）と第２電位線（低電位線４６）との間に直列に配置されている。第６トランジスター３６のソースは、第１電位線（第１高電位線４７）に電気的に接続されている。第７トランジスター３７のソースは、第２電位線（低電位線４６）に電気的に接続されている。
【０１３３】
第１インバーター６１の出力端子２５は、第３トランジスター３３及び第５トランジスター３５のドレインである。第２インバーター６２の出力端子２７は、第６トランジスター３６及び第７トランジスター３７のドレインである。第１インバーター６１の入力端子２６は、第３トランジスター３３及び第５トランジスター３５のゲートであり、第２インバーター６２の出力端子２７に電気的に接続されている。同様に、第２インバーター６２の入力端子２８は第６トランジスター３６及び第７トランジスター３７のゲートであり、第１インバーター６１の出力端子２５に電気的に接続されている。
【０１３４】
なお、本実施形態では、第１インバーター６１と第２インバーター６２とが共にＣＭＯＳ構成であることとしたが、これらのインバーター６１，６２がトランジスターと抵抗素子とから構成されていてもよい。例えば、第１インバーター６１において第３トランジスター３３及び第５トランジスター３５の一方を抵抗素子で置き換えてもよいし、第２インバーター６２において第６トランジスター３６及び第７トランジスター３７の一方を抵抗素子で置き換えてもよい。
【０１３５】
発光素子２０は、本実施形態では有機ＥＬ素子であり、陽極（画素電極）２１と発光部（発光機能層）２２と陰極（対向電極）２３とを含む。発光部２２は、陽極２１側から注入された正孔と陰極２３側から注入された電子とにより励起子が形成され、励起子が消滅する際（正孔と電子とが再結合する際）にエネルギーの一部が蛍光や燐光となって放出されることにより発光が得られるように構成されている。
【０１３６】
実施例１に係る画素回路４１では、発光素子２０は、第１トランジスター３１と第４トランジスター３４との間に配置されている。発光素子２０の陽極２１は第４トランジスター３４のドレインに電気的に接続され、発光素子２０の陰極２３は第１トランジスター３１のドレインに電気的に接続されている。
【０１３７】
第１トランジスター３１は、発光素子２０に対する駆動トランジスターである。即ち、第１トランジスター３１がオン状態となった際に、発光素子２０は発光し得る。第１トランジスター３１のゲートは、記憶回路６０の第２インバーター６２の出力端子２７に電気的に接続されている。第１トランジスター３１のソースは、第２電位線（低電位線４６）に電気的に接続されている。第１トランジスター３１のドレインは、発光素子２０（陰極２３）に電気的に接続されている。即ち、Ｎ型の第１トランジスター３１は、発光素子２０に対して低電位側に配置されている。
【０１３８】
第４トランジスター３４は、発光素子２０の発光を制御する制御トランジスターである。第４トランジスター３４がオン状態となった際に、発光素子２０は発光し得る。後述するが、本実施形態では、制御線４４に制御信号として活性信号が供給されて第４トランジスター３４がオン状態となり、第２インバーター６２の出力端子２７が発光に相当する電位となって第１トランジスター３１がオン状態になると、発光素子２０は発光する。
【０１３９】
第４トランジスター３４のゲートは、制御線４４に電気的に接続されている。第４トランジスター３４のソースは、第３電位線（第２高電位線４９）に電気的に接続されている。第４トランジスター３４のドレインは、発光素子２０（陽極２１）に電気的に接続されている。即ち、Ｐ型の第４トランジスター３４は、発光素子２０に対して高電位側に配置されている。
【０１４０】
ここで、Ｎ型トランジスターでは、ソース電位とドレイン電位とを比較して電位の低い方がソースである。又、Ｐ型トランジスターでは、ソース電位とドレイン電位とを比較して電位の高い方がソースである。Ｎ型トランジスターは、発光素子２０よりも低電位側に配置される。一方、Ｐ型トランジスターは、発光素子２０よりも高電位側に配置される。発光素子２０に対してＮ型トランジスターとＰ型トランジスターとをこのように配置することで、各トランジスターをほぼ線形に動作させる（以下では、単に線形動作させるという）ことが可能となる。
【０１４１】
第１トランジスター３１と第４トランジスター３４とは逆極性であることが好ましい。実施例１では、第１トランジスター３１がＮ型で、第４トランジスター３４がＰ型であり、Ｎ型の第１トランジスター３１が発光素子２０よりも低電位側に配置され、Ｐ型の第４トランジスター３４が発光素子２０よりも高電位側に配置されている。したがって、第１トランジスター３１と第４トランジスター３４とを線形動作させることが可能となり、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４の閾値電圧のばらつきが表示特性（発光素子２０の発光輝度）に影響しないようにすることができる。
【０１４２】
そして、第１トランジスター３１のソースが第２電位線（低電位線４６）に電気的に接続され、第４トランジスター３４のソースが、第３電位線（第２高電位線４９）に電気的に接続されているので、第１トランジスター３１のソース電位が第２電位に固定され、第４トランジスター３４のソース電位が第３電位に固定される。これにより、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４のソースドレイン電圧が小さくとも、オン状態における第１トランジスター３１や第４トランジスター３４の電気伝導度を大きくすることができる。この結果、第３電位（ＶＤＤ２）と第２電位（ＶＳＳ）との電位差の大半が発光素子２０にかかることになるので、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４の閾値電圧のばらつきの影響を受け難くなり、画素５９（サブ画素５８）間での発光素子２０の発光輝度の均一性を向上することができる。
【０１４３】
第２トランジスター３２は、記憶回路６０（第２インバーター６２の入力端子２８＝第１インバーター６１の出力端子２５）と信号線４３との間に配置されている。Ｎ型の第２トランジスター３２のソースドレインの一方は信号線４３に電気的に接続され、他方は記憶回路６０（第２インバーター６２の入力端子２８）、即ち第６トランジスター３６及び第７トランジスター３７のゲート（第３トランジスター３３及び第５トランジスター３５のドレイン）に電気的に接続されている。第２トランジスター３２のゲートは、走査線４２に電気的に接続されている。
【０１４４】
相補第２トランジスター３８は、記憶回路６０（第１インバーター６１の入力端子２６＝第２インバーター６２の出力端子２７）と相補信号線４５との間に配置されている。Ｎ型の相補第２トランジスター３８のソースドレインの一方は相補信号線４５に電気的に接続され、他方は、記憶回路６０（第１インバーター６１の入力端子２６）、即ち第３トランジスター３３及び第５トランジスター３５のゲート（第６トランジスター３６及び第７トランジスター３７のドレイン）に電気的に接続されている。相補第２トランジスター３８のゲートは、走査線４２に電気的に接続されている。
【０１４５】
本実施形態に係る電気光学装置１０は、表示領域Ｅ（図５参照）に複数の相補信号線４５を備えている。１つの画素回路４１に１本の信号線４３と１本の相補信号線４５とが対応する。１つの画素回路４１に対する信号線４３とその対となる相補信号線４５とには、互いに相補的な信号が供給される。即ち、信号線４３に供給される信号の極性が反転した信号（以下では反転信号という）が相補信号線４５に供給される。例えば、信号線４３にＨｉｇｈが供給される際には、その対となる相補信号線４５にＬｏｗが供給される。又、信号線４３にＬｏｗが供給される際には、その対となる相補信号線４５にＨｉｇｈが供給される。
【０１４６】
第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８とは、画素回路４１に対する選択トランジスターである。第２トランジスター３２のゲートと相補第２トランジスター３８のゲートとは、走査線４２に電気的に接続されている。第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８とは、走査線４２に供給される走査信号（選択信号又は非選択信号）に応じて、同時にオン状態とオフ状態とを切り換える。
【０１４７】
走査線４２に、走査信号として選択信号が供給されると、第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８とが選択されて共にオン状態となる。そうすると、信号線４３と記憶回路６０の第２インバーター６２の入力端子２８とが導通状態となり、同時に、相補信号線４５と記憶回路６０の第１インバーター６１の入力端子２６とが導通状態となる。
【０１４８】
これにより、第２インバーター６２の入力端子２８に、信号線４３から第２トランジスター３２を介してデジタル画像信号が書き込まれる。また、第１インバーター６１の入力端子２６に、相補信号線４５から相補第２トランジスター３８を介してデジタル画像信号の反転信号（デジタル相補画像信号）が書き込まれる。この結果、記憶回路６０にデジタル画像信号とデジタル相補画像信号とが記憶される。
【０１４９】
記憶回路６０に記憶されたデジタル画像信号とデジタル相補画像信号とは、次に第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８とが選択されて共にオン状態となり、信号線４３と相補信号線４５とからデジタル画像信号とデジタル相補画像信号とが新たに書き込まれるまでは、安定した状態で保持される。
【０１５０】
なお、第２トランジスター３２のオン抵抗が第３トランジスター３３のオン抵抗や第５トランジスター３５のオン抵抗よりも低くなるように、各トランジスターの極性やサイズ（ゲート長やゲート幅）、駆動条件（走査信号が選択信号である際の電位）等を定めることが好ましい。同様に、相補第２トランジスター３８のオン抵抗が第６トランジスター３６のオン抵抗や第７トランジスター３７のオン抵抗よりも低くなるように、各トランジスターの極性やサイズ、駆動条件等を定めることが好ましい。このようにすることで、記憶回路６０に記憶された信号を、迅速、且つ確実に、書き換えることができるようになる。
【０１５１】
本実施形態に係る電気光学装置１０は、表示領域Ｅに複数の制御線４４を備えている。制御線４４には、第４トランジスター３４のゲートが電気的に接続されている。発光素子２０に対する制御トランジスターである第４トランジスター３４は、制御線４４に供給される制御信号（活性信号又は非活性信号）に応じて、オン状態とオフ状態とを切り換える。
【０１５２】
制御線４４に、制御信号として活性信号が供給されると、第４トランジスター３４がオン状態となる。第４トランジスター３４がオン状態となった際に、発光素子２０は発光し得る。一方、制御線４４に、制御信号として非活性信号が供給されると、第４トランジスター３４がオフ状態となり、発光素子２０は非発光となる。第４トランジスター３４がオフ状態となった際に、記憶回路６０は誤動作することなく、記憶された画像信号の書き換えを行うことができる。以下にこの点を説明する。
【０１５３】
本実施形態では、各画素回路４１に対して、制御線４４と走査線４２とが互いに独立しているので、第２トランジスター３２と第４トランジスター３４とは互いに独立した状態で動作する。その結果、第２トランジスター３２をオン状態とする際に、必ず第４トランジスター３４をオフ状態としていることができる。
【０１５４】
即ち、記憶回路６０に画像信号を書き込む際は、第４トランジスター３４をオフ状態にした後に、第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８とをオン状態にして、記憶回路６０に画像信号と画像信号の反転信号とを供給する。第２トランジスター３２がオン状態であるときには第４トランジスター３４はオフ状態であるため、記憶回路６０に画像信号を書き込んでいる間は、発光素子２０は発光しない。これにより、時分割による階調を正確に表現することができる。
【０１５５】
然る後に、発光素子２０を発光させる際は、第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８とをオフ状態にした後に、第４トランジスター３４をオン状態にする。この際に、第１トランジスター３１がオン状態であると、第３電位線（第２高電位線４９）から、第４トランジスター３４と発光素子２０と第１トランジスター３１とを介して、第２電位線（低電位線４６）に至る経路が導通状態になり、発光素子２０に電流が流れる。
【０１５６】
第４トランジスター３４がオン状態であるときには、第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８とはオフ状態であるため、発光素子２０を発光させている間は、記憶回路６０に画像信号と画像信号の反転信号とが供給されない。これにより、記憶回路６０に記憶された画像信号が誤って書き換えられてしまうことがないので、誤表示の無い高品位な画像表示を実現することができる。
【０１５７】
「各電位とトランジスターの閾値電圧との関係」
上述したように、本実施形態では、第１電位（ＶＤＤ１）と第２電位（ＶＳＳ）とで低電圧系電源が構成され、第３電位（ＶＤＤ２）と第２電位（ＶＳＳ）とで高電圧系電源が構成される。このような構成とすることで、高速で動作し明るい表示が得られる電気光学装置１０を実現している。以下にこの点を説明する。
【０１５８】
以下の説明では、第１電位をＶ１と表記し、第２電位をＶ２と表記し、第３電位をＶ３と表記する。本実施形態では、低電圧系電源の電圧である第２電位（一例として、Ｖ２＝０Ｖ）に対する第１電位（一例として、Ｖ１＝３．０Ｖ）の電位差（Ｖ１−Ｖ２＝３．０Ｖ）は、高電圧系電源の電圧である第２電位（Ｖ２＝０Ｖ）に対する第３電位（一例として、Ｖ３＝７．０Ｖ）の電位差（Ｖ３−Ｖ２＝７．０Ｖ）よりも小さい（Ｖ１−Ｖ２＜Ｖ３−Ｖ２）。
【０１５９】
各電位を上記のように設定すると、第１電位と第２電位とが供給される低電圧系電源で駆動回路５１や記憶回路６０を動作させることとなるので、駆動回路５１や記憶回路６０を構成するトランジスターを微細化して高速動作させることができる。一方、第３電位と第２電位とが供給される高電圧系電源で発光素子２０を発光させるので、発光素子２０の発光輝度を高めることができる。即ち、本実施形態の構成とすることで、各回路が高速で動作するとともに、発光素子２０が高い輝度で発光して明るい表示が得られる電気光学装置１０を実現することができる。
【０１６０】
一般に、有機ＥＬ素子のような発光素子では、発光素子を発光させるために比較的高い電圧（例えば、５Ｖ以上）が必要となる。しかしながら、半導体装置では、電源電圧を上げると、誤動作防止の為にトランジスターのサイズ（ゲート長Ｌやゲート幅Ｗ）を大きくせざるを得ないので、回路の動作は遅くなる。一方、回路を高速で動作させるために電源電圧を下げると、発光素子の発光輝度の低下を招く。要するに、従来のように発光素子を発光させる電源電圧と回路を動作させる電源電圧とが同じ構成では、発光素子の高い輝度での発光と回路の高速動作とを両立することが困難であった。
【０１６１】
これに対して、本実施形態では、電気光学装置１０の電源として低電圧系電源と高電圧系電源とを有しており、駆動回路５１や記憶回路６０を動作させる電源を低電圧系電源とする。これにより、駆動回路５１や記憶回路６０を構成する各トランジスターのサイズをＬ＝０．５マイクロメーター（μｍ）程度とし、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４のＬ＝０．７５マイクロメーター（μｍ）程度よりも小さくして、これらの回路をＶ１−Ｖ２＝３．０Ｖの低電圧で駆動するので、駆動回路５１や記憶回路６０を高速で動作させることができる。
【０１６２】
そして、高電圧系電源により発光素子２０をＶ３−Ｖ２＝７．０Ｖの高電圧で発光させるので、発光素子２０を高い輝度で発光させることができる。さらに、後述するように、発光素子２０と直列に配置される第１トランジスター３１や第４トランジスター３４を線形動作させることで、発光素子２０に対してＶ３−Ｖ２＝７．０Ｖの高電圧の殆どを印加することができるので、発光素子２０が発光する際の輝度をより高めることができる。
【０１６３】
本実施形態では、駆動トランジスターである第１トランジスター３１の閾値電圧（Ｖth1）は正（０＜Ｖth1）である。記憶回路６０に記憶された画像信号が非発光に相当する際には、記憶回路６０の出力端子２７の電位はＬｏｗ、即ち第２電位（Ｖ２）である。第１トランジスター３１のソースは第２電位線（低電位線４６）に接続されているため、第１トランジスター３１のソース電位とゲート電位とがともに第２電位（Ｖ２）となるので、第１トランジスター３１のゲートソース電圧Ｖgs1は０Ｖとなる。
【０１６４】
したがって、第１トランジスター３１の閾値電圧Ｖth1（一例としてＶth1＝０．３６Ｖ）が正（０＜Ｖth1）であると、Ｎ型の第１トランジスター３１のゲートソース電圧Ｖgs1が閾値電圧Ｖth1よりも小さくなるので、第１トランジスター３１はオフ状態となる。これにより、画像信号が非発光の際に、第１トランジスター３１を確実にオフ状態とすることができる。
【０１６５】
そして、本実施形態では、第２電位（Ｖ２）を基準とした第１電位（Ｖ１）の電位差は、第１トランジスター３１の閾値電圧Ｖth1よりも大きい（Ｖth1＜Ｖ１−Ｖ２）。記憶回路６０に記憶された画像信号が発光に相当する際には、記憶回路６０の出力端子２７の電位はＨｉｇｈである。Ｈｉｇｈは第１電位（Ｖ１）であるので、第１トランジスター３１のゲートソース電圧Ｖgs1は、第２電位（Ｖ２）に対する第１電位（Ｖ１）の電位差（Ｖgs1＝Ｖ１−Ｖ２＝３．０Ｖ−０Ｖ＝３．０Ｖ）となる。
【０１６６】
第２電位（Ｖ２）に対する第１電位（Ｖ１）の電位差（Ｖ１−Ｖ２＝３．０Ｖ）が第１トランジスター３１の閾値電圧Ｖth1（Ｖth1＝０．３６Ｖ）よりも大きい（Ｖth1＜Ｖ１−Ｖ２）と、記憶回路６０の出力端子２７の電位がＨｉｇｈであるときに、Ｎ型の第１トランジスター３１のゲートソース電圧Ｖgs1が閾値電圧Ｖth1よりも大きくなるので、第１トランジスター３１はオン状態となる。したがって、画像信号が発光の際に、第１トランジスター３１を確実にオン状態とすることができる。
【０１６７】
制御トランジスターである第４トランジスター３４は、ゲートに電気的に接続された制御線４４から制御信号として、非活性信号が供給されるとオフ状態となり、活性信号が供給されるとオン状態となる。本実施形態（実施例１）では、第４トランジスター３４がＰ型であるため、上述したように、非活性信号は、第３電位（Ｖ３）以上の高電位で設定され、第３電位（Ｖ３）であることが好ましい。又、活性信号は、Ｖ３−（Ｖ１−Ｖ２）以下の低電位で設定され、第２電位（Ｖ２）であることが好ましい。
【０１６８】
第４トランジスター３４のゲートに制御線４４から第３電位（Ｖ３）の非活性信号が供給されると、第４トランジスター３４のソース電位とゲート電位とがともに第３電位（Ｖ３）となるので、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4は０Ｖとなる。Ｐ型の第４トランジスター３４の閾値電圧Ｖth4（一例としてＶth4＝−０．３６Ｖ）とすると、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4が閾値電圧Ｖth4よりも大きくなるので、第４トランジスター３４はオフ状態となる。したがって、制御信号が非活性信号の際に、第４トランジスター３４を確実にオフ状態とすることができる。
【０１６９】
制御線４４から、Ｖ３−（Ｖ１−Ｖ２）以下、即ち７．０Ｖ−（３．０Ｖ−０Ｖ）＝４．０Ｖ以下の電位の活性信号が供給されると、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4は、４．０−７．０Ｖ＝−３．０Ｖ以下となる。したがって、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4が閾値電圧Ｖth4よりも十分小さくなるので、制御信号が活性信号の際に、第４トランジスター３４を確実にオン状態とすることができる。
【０１７０】
そして、活性信号の電位を低くするほど、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4は大きくなる。活性信号の電位を第２電位（Ｖ２）とすれば、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4は、０Ｖ−７．０Ｖ＝−７．０Ｖとなり、オン状態における第４トランジスター３４のオン抵抗が低くなるので、発光素子２０を発光させる際に第４トランジスター３４の閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。
【０１７１】
既存の３つの電位（第１電位と第２電位と第３電位と）のうちで、最も高い第３電位（Ｖ３）を非活性信号の電位とし、最も低い第２電位（Ｖ２）を活性信号の電位とすることで、新たな電位（電位線）を設けることなく非活性信号及び活性信号の電位を設定できる。そして、活性信号により第４トランジスター３４のゲートソース電圧の絶対値を十分に大きくできるので、オン状態における第４トランジスター３４のオン抵抗を十分に低くして、第４トランジスター３４の閾値電圧のばらつきが発光素子の発光輝度に及ぼす影響を殆どなくすことができる。
【０１７２】
即ち、本実施形態の構成とすることで、低電圧系電源と高電圧系電源との２種類の電気系統を用いても、発光素子２０を非発光とすべきときに第１トランジスター３１と第３トランジスター３３とをオフ状態にして確実に非発光とし、発光素子２０を発光とすべきときに第１トランジスター３１と第４トランジスター３４とをオン状態にして確実に発光とすることができる。
【０１７３】
また、選択トランジスターである第２トランジスター３２は、ゲートに電気的に接続された走査線４２から走査信号として、非選択信号が供給されるとオフ状態となり、選択信号が供給されるとオン状態となる。本実施形態では、第２トランジスター３２がＮ型であるため、上述したように、非選択信号は、第２電位（Ｖ２）以下の低電位で設定され、第２電位（Ｖ２）であることが好ましい。又、選択信号は、第１電位（Ｖ１）以上の高電位で設定され、第３電位（Ｖ３）であることが好ましい。
【０１７４】
第１トランジスター３１と第２トランジスター３２とは、同一極性であることが好ましい。第１実施形態では、第１トランジスター３１も第２トランジスター３２もＮ型である。したがって、第１トランジスター３１はゲートに供給される画像信号の電位がＨｉｇｈのときオン状態となり、第２トランジスター３２はゲートに供給される走査信号が選択信号（Ｈｉｇｈ）のときオン状態となる。画像信号のＨｉｇｈは第１電位（Ｖ１）であるが、選択信号（Ｈｉｇｈ）は第１電位（Ｖ１）以上で設定され、第３電位（Ｖ３）とすることが好ましい。
【０１７５】
選択信号の電位を第３電位（Ｖ３）とし、記憶回路６０の画像信号をＬｏｗからＨｉｇｈに書き換える場合を説明する。第２トランジスター３２のソースドレインの一方が電気的に接続された第２インバーター６２の入力端子２８（＝第１インバーター６１の出力端子２５）は、画像信号を書き換える前は、Ｌｏｗの第２電位（Ｖ２）である。第２トランジスター３２のゲートに走査線４２から第３電位（Ｖ３）の選択信号が供給されると、第２トランジスター３２のゲートソース電圧Ｖgs2がＶ３−Ｖ２＝７．０Ｖ−０Ｖ＝７．０Ｖとなり、第２トランジスター３２の閾値電圧Ｖth2（一例としてＶth2＝０．３６Ｖ）よりも高いので、第２トランジスター３２はオン状態となる。
【０１７６】
信号線４３からＨｉｇｈ（Ｖ１）の画像信号が記憶回路６０に書き込まれることで、第１インバーター６１の出力端子２５の電位がＬｏｗ（Ｖ２）からＨｉｇｈ（Ｖ１）まで次第に上昇するが、これに伴って、第２トランジスター３２のゲートソース電圧Ｖgs2はＶ３−Ｖ１＝７．０Ｖ−３．０Ｖ＝４．０Ｖまで次第に低下する。第２トランジスター３２のゲートソース電圧Ｖgs2が最も低い４．０Ｖとなっても、第２トランジスター３２の閾値電圧Ｖth2よりもゲートソース電圧Ｖgs2が十分高い。そのため、画像信号が記憶回路６０に書き込まれるまで、第２トランジスター３２のオン抵抗が低い状態が維持されるので、画像信号が記憶回路６０に確実に書き込まれる。
【０１７７】
ここで、仮に、第２トランジスター３２が第１トランジスター３１と逆特性のＰ型（第２トランジスター３２Ａとする）である場合を想定する。この場合、第２トランジスター３２Ａは選択信号がＬｏｗのときオン状態となる。選択信号の電位を第２電位（Ｖ２）とし、記憶回路６０の画像信号をＨｉｇｈからＬｏｗに書き換える場合、走査線４２から第２電位（Ｖ２）の選択信号が供給されると、第２トランジスター３２Ａのゲートソース電圧Ｖgs2がＶ２−Ｖ１＝０Ｖ−３．０Ｖ＝−３．０Ｖとなり、第２トランジスター３２Ａの閾値電圧Ｖth2（一例としてＶth2＝−０．３６Ｖ）よりも低いので、第２トランジスター３２Ａはオン状態となる。
【０１７８】
信号線４３からＬｏｗ（Ｖ２）の画像信号が記憶回路６０に書き込まれることで、第２インバーター６２の入力端子２８の電位がＨｉｇｈ（Ｖ１）から次第に低下するに伴って、第２トランジスター３２Ａのゲートソース電圧Ｖgs2は、−３．０Ｖから次第に上昇し、入力端子２８の電位が第２電位（Ｖ２）となる前に、Ｐ型の第２トランジスター３２Ａの閾値電圧Ｖth2に達して、第２トランジスター３２Ａがオフ状態となってしまう。
【０１７９】
また、第２トランジスター３２Ａがオフ状態となる前に、ゲートソース電圧Ｖgs2が上昇して閾値電圧Ｖth2に近付くに従って、第２トランジスター３２Ａのオン抵抗が上昇するので、記憶回路６０への画像信号の書き換えに時間がかかったり、書き換えに失敗したりすることとなる。これを回避するためには選択信号の電位をもっと低電位に設定すればよいが、この場合、既存の電位と異なる電位線がさらに必要となってしまう。
【０１８０】
第１実施形態のように、第１トランジスター３１と第２トランジスター３２とがともにＮ型の同一極性であると、選択信号の電位を、第３電位と第１電位との間で最も高い第３電位とすることで、新たな電位線を設けることなく設定できる。そして、第２トランジスター３２をオン状態として記憶回路６０に画像信号を書き込む際に、第２トランジスター３２のゲートソース電圧Ｖgs2を大きくできるので、画像信号の書き込みによりソース電位が上昇しても第２トランジスター３２のオン抵抗を低く維持することができる。これにより、記憶回路６０への画像信号の書き込みや書き換えを高速で、且つ、確実に行うことができる。
【０１８１】
以上の結果から、本実施形態での好ましい各電位（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）と第１トランジスター３１の閾値電圧（Ｖth1）との関係をまとめると、これらの関係は数式２及び数式３で表される。
【０１８２】
【数２】
2019095777.tif 000004
【０１８３】
【数３】
2019095777.tif 000005
【０１８４】
「トランジスターの特性」
続いて、本実施形態に係る電気光学装置１０が備えるトランジスターの特性について説明する。本実施形態に係る電気光学装置１０では、高電圧系電源を構成する第３電位線（第２高電位線４９）と第２電位線（低電位線４６）との間に、発光素子２０と直列に第１トランジスター３１と第４トランジスター３４とが配置されている。第１トランジスター３１のオン抵抗は発光素子２０のオン抵抗と比べて十分に低いことが好ましい。又、第４トランジスター３４のオン抵抗も発光素子２０のオン抵抗と比べて十分に低いことが好ましい。
【０１８５】
十分に低いとは、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４が線形動作する駆動条件であり、具体的には、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４のオン抵抗が発光素子２０のオン抵抗の１／１００以下、好ましくは、１／１０００以下であることをいう。このようにすることで、発光素子２０が発光する際に第１トランジスター３１や第４トランジスター３４を線形動作させることができる。
【０１８６】
この結果、直列に配置された第１トランジスター３１と第４トランジスター３４と発光素子２０とで生ずる電位降下（要するに、高電圧系電源の電圧である第３電位と第２電位との電位差）の大半が発光素子２０にかかることになるので、発光素子２０が発光する際に両トランジスター３１，３４の閾値電圧のばらつきの影響を受け難くなる。即ち、このような構成とすると、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４の閾値電圧のばらつきの影響を小さくすることができるので、画素５９（サブ画素５８）間での明るさのばらつきや階調のずれが抑えられ均一性に優れた画像表示を実現することができる。
【０１８７】
これは、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４のオン抵抗を発光素子２０のオン抵抗の１／１００以下とすることで、電源電圧の９９％以上を発光素子２０が受け、両トランジスター３１，３４での電位降下が１％以下となる為である。両トランジスター３１，３４での電位降下が１％以下と小さいので、両トランジスター３１，３４の閾値電圧のばらつきが発光素子２０の発光特性に及ぼす影響は小さくなる。
【０１８８】
本実施形態（実施例１）では、第１トランジスター３１と第４トランジスター３４との直列抵抗は、発光素子２０のオン抵抗の１／１０００程度となる。この場合、電源電圧の９９．９％程度を発光素子２０が受け、両トランジスター３１，３４での電位降下は０．１％程度となるので、両トランジスター３１，３４の閾値電圧のばらつきが発光素子２０の発光特性に及ぼす影響をほとんど無視できることになる。
【０１８９】
トランジスターのオン抵抗は、トランジスターの極性やゲート長、ゲート幅、閾値電圧、ゲート絶縁膜厚等に依存する。本実施形態では、第１トランジスター３１及び第４トランジスター３４のオン抵抗が発光素子２０のオン抵抗と比べて十分に低くなるように、両トランジスター３１，３４の極性やゲート長、ゲート幅、閾値電圧、ゲート絶縁膜厚等を定めることが好ましい。以下、この点を説明する。
【０１９０】
本実施形態では、発光素子２０に有機ＥＬ素子を用いており、第１トランジスター３１、第４トランジスター３４等のトランジスターは、単結晶シリコン基板からなる素子基板１１に形成されている。発光素子２０の電圧電流特性は、概ね以下の数式４で表される。
【０１９１】
【数４】
2019095777.tif 000006
【０１９２】
数式４において、ＩELは発光素子２０を通る電流であり、ＶELは発光素子２０にかかる電圧であり、ＬELは発光素子２０の平面視における長さであり、ＷELは発光素子２０の平面視における幅であり、Ｊ0は発光素子２０の電流密度係数であり、Ｖtmは発光素子２０が有する温度依存のある係数電圧（一定温度では一定の電圧）であり、Ｖ0は発光素子２０の発光に対する閾値電圧である。
【０１９３】
なお、高電圧系電源の電圧をＶPにて表し、第１トランジスター３１と第４トランジスター３４とで生じる電位降下をＶdsで表したときに、ＶEL＋Ｖds＝ＶPである。又、本実施形態では、ＬEL＝１１マイクロメーター（μｍ）、ＷEL＝３マイクロメーター（μｍ）、Ｊ0＝１．４４９ミリアンペア・パー・スクエアセンチメーター（ｍＡ／ｃｍ2）、Ｖ0＝３．０ボルト（Ｖ）、Ｖtm＝０．５４１ボルト（Ｖ）であった。
【０１９４】
一方、第１トランジスター３１や第４トランジスター３４などを第ｉトランジスター（ｉは１又は４）と表したとき、そのドレイン電流Ｉdsiは、以下の数式５で表される。
【０１９５】
【数５】
2019095777.tif 000007
【０１９６】
数式５において、Ｗiは第ｉトランジスターのゲート幅であり、Ｌiは第ｉトランジスターのゲート長であり、ε0は真空の誘電率であり、εoxはゲート絶縁膜の誘電率であり、ｔoxiはゲート絶縁膜の厚みであり、μiは第ｉトランジスターの移動度であり、Ｖgsiはゲート電圧であり、Ｖdsiは第ｉトランジスターによる電位降下でドレイン電圧であり、Ｖthiは第ｉトランジスターの閾値電圧である。
【０１９７】
実施例１では、Ｗ1＝１．０マイクロメーター（μｍ）、Ｗ4＝１．２５マイクロメーター（μｍ）、Ｌ1＝Ｌ4＝０．７５マイクロメーター（μｍ）、ｔox＝２０ナノメーター（ｎｍ）、μ1＝２４０スクエアセンチメーター・パー・ボルト・パー・秒（ｃｍ2／Ｖ・ｓ）、μ4＝１５０スクエアセンチメーター・パー・ボルト・パー・秒（ｃｍ2／Ｖ・ｓ）、Ｖth1＝０．３６Ｖ、Ｖth4＝−０．３６Ｖ、Ｖgs1＝Ｖ１−Ｖ２＝３．０Ｖ、Ｖgs4＝Ｖ２−Ｖ３＝−７Ｖである。
【０１９８】
なお、第１トランジスター３１と第４トランジスター３４とを線形動作させた場合、両トランジスター３１，３４での電位降下Ｖdsを用いて、発光素子２０の電圧電流特性は、Ｖds＝０Ｖ近傍で、以下の数式６に近似される。
【０１９９】
【数６】
2019095777.tif 000008
【０２００】
実施例１では、数式６によって定義される係数ｋは、ｋ＝１．３９×１０-6（Ω-1）である。Ｉ0は高電圧系電源の電圧ＶPの全てが発光素子２０にかかる場合の電流量であり、Ｉ0＝７．８２×１０-7（Ａ）である。
【０２０１】
このような条件下において、発光素子２０が発光する電圧は、数式４と数式６とから、ＩEL＝Ｉdsとなる電圧である。本実施形態では、ＶP＝Ｖ３−Ｖ２＝７Ｖ、Ｖds1＝０．００５３Ｖ、Ｖds4＝０．００２７Ｖ、ＶEL＝６．９９２０Ｖ、ＩEL＝Ｉds1＝Ｉds4＝７．６７２×１０-7Ａであった。又、この際の第１トランジスター３１のオン抵抗は６．８５９×１０3Ωであり、第４トランジスター３４のオン抵抗は３．４９１×１０3Ωであり、発光素子２０のオン抵抗は９．１１３×１０6Ωであった。
【０２０２】
したがって、第１トランジスター３１のオン抵抗は発光素子２０のオン抵抗の１／１０００よりも低い１／１３００程度であり、第４トランジスター３４のオン抵抗は発光素子２０のオン抵抗の１／１０００よりも低い１／２６００程度であるので、高電圧系電源の電圧の大半が発光素子２０にかかるようにすることができた。
【０２０３】
この条件下では、トランジスターの閾値電圧がたとえ３０％以上変動しても（実施例１では、Ｖth1やＶth4が０．２９Ｖから０．５３Ｖまでの間で変動しても）、ＶEL＝６．９９Ｖ、ＩEL＝Ｉds1＝Ｉds4＝７．６７×１０-7Ａは不変である。通常は、トランジスターの閾値電圧がこのように大きくばらつくことはない。したがって、第４トランジスター３４のオン抵抗を発光素子２０のオン抵抗の１／１０００程度以下とすることで、第１トランジスター３１と第４トランジスター３４との閾値電圧のばらつきは、実質的に発光素子２０の発光輝度に影響を及ぼさないことになる。
【０２０４】
近似的には、数式５と数式６とを連立させて、ＩEL＝Ｉdsiとすることにより、電流ＩEL＝Ｉdsiに対する第ｉトランジスターの閾値電圧のばらつきの影響を、以下の数式７で表現できる。
【０２０５】
【数７】
2019095777.tif 000009
【０２０６】
Ｉ0は高電圧系電源の電圧ＶPの全てが発光素子２０にかかる場合の電流量であるから、数式７から判るように、発光素子２０を電源電圧ＶPの近傍で発光させるためには、ゲート電圧ＶgsiやＺiを大きくすればよい。換言すると、Ｚiを大きくする程、発光素子２０の発光輝度はトランジスターの閾値電圧のばらつきの影響を受け難くなる。
【０２０７】
実施例１では、ｋ／Ｚ1＝２．５２×１０-2Ｖ、ｋ／Ｚ4＝３．２２×１０-2Ｖと小さい値となるので、数式７の左辺第２項が、第１トランジスター３１に対しては、ｋ／（Ｚ1（Ｖgs1−Ｖth1））＝０．０１、第４トランジスター３４に対しては、ｋ／（Ｚ4（Ｖgs4−Ｖth4））＝０．００５となり、０．０１（１％）程度未満となる。この結果、発光素子２０の発光時の電流（発光輝度）は両トランジスター３１，３４の閾値電圧に殆ど影響を受けなくなった。即ち、ｋ／（Ｚi（Ｖgsi−Ｖthi））の値を０．０１（１％）程度未満とすることで、発光素子２０の発光輝度に対する両トランジスター３１，３４の閾値電圧（Ｖth1、Ｖth3）のばらつきを実質的に排除することができる。
【０２０８】
数式７において、ｋとＺiとは、数式５と数式６とにより定義される。なお、Ｐ型トランジスターでは移動度μiがＮ型トランジスターよりも小さいため、Ｐ型トランジスターのＷ（本実施形態ではＷ3）をＮ型トランジスターのＷ（本実施形態ではＷ1）よりも大きくし、Ｐ型の第４トランジスター３４のＺ4と、Ｎ型の第１トランジスター３１のＺ1とをほぼ同程度としている。
【０２０９】
発光素子２０を電源電圧ＶPの近傍で発光させるためには、ゲート電圧Ｖgsiはできるだけ大きい方が好ましい。本実施形態（実施例１）では、活性状態における制御信号（活性信号）の電位を、第４トランジスター３４のソース電位となる第３電位（Ｖ３）に対して第２電位（Ｖ２）とすることで、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4を大きくしている。
【０２１０】
また、本実施形態に係る電気光学装置１０では、低電圧系電源を構成する第１電位線（第１高電位線４７）と第２電位線（低電位線４６）との間に、記憶回路６０に含まれる第１インバーター６１を構成する第３トランジスター３３及び第５トランジスター３５と、第２インバーター６２を構成する第６トランジスター３６及び第７トランジスター３７とが配置されている。
【０２１１】
これらのトランジスター３３，３５，３６，３７は、高電圧系電源で動作する第１トランジスター３１や第４トランジスター３４と比べて流れる電流量が少ないため、チャンネル形成領域の面積を小さくすることができる。即ち、記憶回路６０を微細化できる。そして、トランジスター３３，３５，３６，３７のチャンネル形成領域の面積が小さいと、トランジスター容量が小さくなるので、充放電を高速で行える。即ち、記憶回路６０への画像信号の書き込みや書き換えを高速化することができる。
【０２１２】
本実施形態では、記憶回路６０に含まれるこれらの第３トランジスター３３、第５トランジスター３５、第６トランジスター３６、及び第７トランジスター３７の平面視におけるゲート長は、発光素子２０と直列に配置される第１トランジスター３１及び第４トランジスター３４の平面視におけるゲート長よりも短い。
【０２１３】
第３トランジスター３３、第５トランジスター３５、第６トランジスター３６、及び第７トランジスター３７の平面視におけるゲート長は、Ｌ3＝Ｌ5＝Ｌ6＝Ｌ7＝０．５マイクロメーター（μｍ）である。上述したように、第１トランジスター３１及び第４トランジスター３４の平面視におけるゲート長はＬ1＝Ｌ4＝０．７５マイクロメーター（μｍ）であるので、第３トランジスター３３、第５トランジスター３５、第６トランジスター３６、及び第７トランジスター３７のゲート長の方が短い。
【０２１４】
また、本実施形態では、第３トランジスター３３、第５トランジスター３５、第６トランジスター３６、及び第７トランジスター３７の平面視におけるチャンネル形成領域の面積は、第１トランジスター３１及び第４トランジスター３４の平面視におけるチャンネル形成領域の面積よりも小さい。トランジスターのチャンネル形成領域の面積は、対向配置されるゲート電極の面積、即ち、平面視におけるゲート長とゲート幅との積と略等しい。
【０２１５】
Ｎ型の第３トランジスター３３及び第７トランジスター３７のゲート幅は、Ｗ3＝Ｗ7＝０．５マイクロメーター（μｍ）であり、Ｐ型の第５トランジスター３５及び第６トランジスター３６のゲート幅は、Ｗ5＝Ｗ6＝０．７５マイクロメーター（μｍ）である。したがって、第３トランジスター３３及び第７トランジスター３７のチャンネル形成領域の面積は、０．５×０．５＝０．２５スクエアマイクロメーター（μｍ2）であり、第５トランジスター３５及び第６トランジスター３６のチャンネル形成領域の面積は、０．５×０．７５＝０．３７５スクエアマイクロメーター（μｍ2）である。
【０２１６】
上述したように、第１トランジスター３１のゲート幅は、Ｗ1＝１．０マイクロメーター（μｍ）であるので、第１トランジスター３１のチャンネル形成領域の面積は、０．７５×１．０＝０．７５スクエアマイクロメーター（μｍ2）である。また、第４トランジスター３４のゲート幅は、Ｗ4＝１．２５マイクロメーター（μｍ）であるので、第４トランジスター３４のチャンネル形成領域の面積は、０．７５×１．２５＝０．９３７５スクエアマイクロメーター（μｍ2）である。したがって、第３トランジスター３３、第５トランジスター３５、第６トランジスター３６、及び第７トランジスター３７のチャンネル形成領域の面積の方が小さい。
【０２１７】
このように、本実施形態では、記憶回路６０に含まれるトランジスター３３，３５，３６，３７のチャンネル形成領域の面積を、発光素子２０と直列に配置されるトランジスター３１，３４のチャンネル形成領域の面積よりも小さくすることで、記憶回路６０を微細化して高速動作させるとともに、発光素子２０を高輝度で発光させることができる。
【０２１８】
「画素回路の駆動方法」
次に、図９を参照して、本実施形態に係る電気光学装置１０における画素回路の駆動方法を説明する。図９は、本実施形態に係る画素回路の駆動方法を説明する図である。図９において、横軸は時間軸であり、第１期間（非表示期間）と第２期間（表示期間）とを有する。第１期間は、図７に示すＰ１（Ｐ１−１〜Ｐ１−６）に相当する。第２期間は、図７に示すＰ２（Ｐ２−１〜Ｐ２−６）に相当する。
【０２１９】
図９の縦軸において、Ｓｃａｎ  １〜Ｓｃａｎ  Ｍは、Ｍ本の走査線４２（図５参照）のうち１行目からＭ行目までの各走査線４２に供給される走査信号を示している。走査信号は、選択状態における走査信号（選択信号）と、非選択状態における走査信号（非選択信号）とを有する。また、Ｅｎｂは、制御線４４（図５参照）に供給される制御信号を示している。制御信号は、活性状態における制御信号（活性信号）と、非活性状態における制御信号（非活性信号）とを含む。
【０２２０】
図７を参照して説明したように、一枚の画像を表示する１フィールド（Ｆ）が複数のサブフィールド（ＳＦ）に分割され、各サブフィールド（ＳＦ）には、第１期間（非表示期間）と、第１期間が終了した後に始まる第２期間（表示期間）とが含まれる。第１期間（非表示期間）は信号書き込み期間であり、この期間に表示領域Ｅに位置する各画素回路４１（図５参照）において記憶回路６０（図８参照）に画像信号が書き込まれる。第２期間（表示期間）は、表示領域Ｅに位置する各画素回路４１において発光素子２０（図８参照）が発光し得る期間である。
【０２２１】
図９に示すように、本実施形態に係る電気光学装置１０では、第１期間（非表示期間）において、全ての制御線４４に制御信号として非活性信号が供給される。制御線４４に非活性信号が供給されると、第４トランジスター３４（図８参照）がオフ状態となるので、表示領域Ｅに位置する全ての画素回路４１において発光素子２０が発光しない状態となる。
【０２２２】
そして、第１期間には、各サブフィールド（ＳＦ）で走査線４２のいずれかに走査信号として選択信号が供給される。走査線４２に選択信号が供給されると、選択された画素回路４１において第２トランジスター３２と相補第２トランジスター３８と（図８参照）がオン状態となる。これにより、選択された画素回路４１において、信号線４３及び相補信号線４５（図８参照）から記憶回路６０に画像信号が書き込まれる。このようにして、第１期間に各画素回路４１の記憶回路６０に画像信号が書き込まれて記憶される。
【０２２３】
第２期間（表示期間）においては、全ての制御線４４に制御信号として活性信号が供給される。制御線４４に活性信号が供給されると、第４トランジスター３４がオン状態となるので、表示領域Ｅに位置する全ての画素回路４１において発光素子２０が発光し得る状態となる。第２期間には、全ての走査線４２に第２トランジスター３２をオフ状態とする非選択信号が走査信号として供給される。これにより各画素回路４１の記憶回路６０では、そのサブフィールド（ＳＦ）で書き込まれた画像信号が保持される。
【０２２４】
このように、本実施形態では、第１期間（非表示期間）と第２期間（表示期間）とを独立に制御できるので、デジタル時分割駆動による階調表示を行うことができる。また、この結果、第２期間を第１期間よりも短くすることが可能となるので、より高階調の表示を実現することができる。
【０２２５】
さらに、制御線４４に供給される制御信号を複数の画素回路４１で共有することができるので、電気光学装置１０の駆動が容易になる。具体的には、第１期間を有せぬデジタル駆動の場合、全ての走査線４２を選択し終える一垂直期間よりも発光期間を短くするには非常に複雑な駆動が求められる。これに対して、本実施形態では、制御線４４に供給される制御信号を複数の画素回路４１で共有することにより、全ての走査線４２を選択し終える一垂直期間よりも発光期間が短くなるサブフィールド（ＳＦ）があっても、単純に第２期間を短くするだけで、容易に電気光学装置１０を駆動することができる。
【０２２６】
以上述べたように、本実施形態に係る画素回路４１の構成によれば、高解像度で多階調の高品位な画像を低消費電力で表示できるとともに、より高速で動作しより明るい表示が得られる電気光学装置１０を実現することができる。
【０２２７】
以下に、第１実施形態に係る画素回路の構成について、変形例を説明する。以下の変形例の説明では、実施例１又は前出の変形例との相違点を説明し、実施例１又は前出の変形例と同じ構成要素については、図面に同一の符号を付してその説明を省略する。なお、上述した画素回路の駆動方法は実施例１と同じであり、以下の変形例の構成においても、実施例１と同様の効果が得られる。
【０２２８】
（変形例１）
「画素回路の構成」
まず、第１実施形態の変形例１に係る画素回路を説明する。図１０は、変形例１に係る画素回路の構成を説明する図である。図１０に示すように、変形例１に係る画素回路４１Ａは、実施例１に係る画素回路４１に対して、第４トランジスター３４Ａが、Ｎ型のトランジスターであり、発光素子２０と第１トランジスター３１との間に配置される点が異なるが、他の構成は同じである。
【０２２９】
変形例１に係る画素回路４１Ａは、発光素子２０と、Ｎ型の第４トランジスター３４Ａと、Ｎ型の第１トランジスター３１と、記憶回路６０と、Ｎ型の第２トランジスター３２と、Ｎ型の相補第２トランジスター３８とを含む。発光素子２０の陽極２１は第３電位線（第２高電位線４９）に電気的に接続され、発光素子２０の陰極２３は第４トランジスター３４Ａのドレインに電気的に接続されている。
【０２３０】
第４トランジスター３４Ａのソースは、第１トランジスター３１のドレインに電気的に接続されている。第１トランジスター３１のソースは、第２電位線（低電位線４６）に電気的に接続されている。したがって、変形例１に係る画素回路４１Ａでは、発光素子２０よりも低電位側にＮ型の第４トランジスター３４Ａが配置され、第４トランジスター３４Ａよりも低電位側にＮ型の第１トランジスター３１が、配置されている。
【０２３１】
変形例１では、第４トランジスター３４ＡがＮ型であるため、非活性信号は、第４トランジスター３４Ａのソース電位に対して低電位で設定され、第２電位（Ｖ２）であることが好ましい。又、活性信号は、第４トランジスター３４Ａのソース電位に対して高電位で設定され、第３電位（Ｖ３）であることが好ましい。
【０２３２】
第４トランジスター３４Ａと第２電位線（低電位線４６）との間に第１トランジスター３１が配置されている。そのため、第１トランジスター３１がオン状態になって第４トランジスター３４Ａもオン状態となる際、第４トランジスター３４Ａのソース電位は第２電位（Ｖ２）よりも僅かに高くなる。しかしながら、第１トランジスター３１のソース電位が第２電位（Ｖ２）に固定され、第１トランジスター３１を線形動作させることができるので、第４トランジスター３４Ａのソース電位を第２電位（Ｖ２）と略等しくできる。
【０２３３】
第４トランジスター３４Ａに制御線４４から第２電位（Ｖ２）の非活性信号が供給されると、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4は略０Ｖとなる。Ｎ型の第４トランジスター３４Ａの閾値電圧Ｖth4（一例としてＶth4＝０．３６Ｖ）とすると、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4が閾値電圧Ｖth4よりも小さくなるので、第４トランジスター３４Ａはオフ状態となる。したがって、制御信号が非活性信号の際に、第４トランジスター３４Ａを確実にオフ状態とすることができる。
【０２３４】
制御線４４から、第３電位（Ｖ３）の活性信号が供給されると、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4は、第２電位（Ｖ２）に対する第３電位（Ｖ３）の電位差（Ｖ３−Ｖ２＝７．０Ｖ−０Ｖ＝７．０Ｖ）と略等しくなる。したがって、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4が閾値電圧Ｖth4よりも十分大きくなるので、制御信号が活性信号の際に、第４トランジスター３４Ａを確実にオン状態とし線形動作させる
ことができる。
【０２３５】
第１トランジスター３１と第４トランジスター３４Ａとがオン状態になると、第３電位線（第２高電位線４９）から、発光素子２０と第４トランジスター３４Ａと第１トランジスター３１とを介して、第２電位線（低電位線４６）に至る経路が導通状態になり、発光素子２０に電流が流れる。そして、発光素子２０を発光させる際に第１トランジスター３１と第４トランジスター３４Ａとを線形動作させることができるので、両トランジスター３１，３４Ａの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。また、これにより、変形例１に係る画素回路４１Ａにおいても、発光素子２０に対してＶ３−Ｖ２＝７．０Ｖの高電圧の殆どを印加することができるので、発光素子２０が発光する際の輝度を高めることができる。
【０２３６】
（変形例２）
続いて、第１実施形態の変形例２に係る画素回路を説明する。図１１は、変形例２に係る画素回路の構成を説明する図である。図１１に示すように、変形例２に係る画素回路４１Ｂは、変形例１に係る画素回路４１Ａに対して、第１トランジスター３１が発光素子２０と第４トランジスター３４Ａとの間に配置される点が異なるが、他の構成は同じである。
【０２３７】
変形例２に係る画素回路４１Ｂは、発光素子２０と、Ｎ型の第１トランジスター３１と、Ｎ型の第４トランジスター３４Ａと、記憶回路６０と、Ｎ型の第２トランジスター３２と、Ｎ型の相補第２トランジスター３８とを含む。発光素子２０の陽極２１は第３電位線（第２高電位線４９）に電気的に接続され、発光素子２０の陰極２３は第１トランジスター３１のドレインに電気的に接続されている。
【０２３８】
第１トランジスター３１のソースは、第４トランジスター３４Ａのドレインに電気的に接続されている。第４トランジスター３４Ａのソースは、第２電位線（低電位線４６）に電気的に接続されている。したがって、変形例２に係る画素回路４１Ｂでは、発光素子２０よりも低電位側にＮ型の第１トランジスター３１が配置され、第１トランジスター３１よりも低電位側にＮ型の第４トランジスター３４Ａが配置されている。
【０２３９】
変形例２では、第４トランジスター３４Ａのソースが第２電位線（低電位線４６）に電気的に接続されているので、発光素子２０が発光する際、即ち、制御線４４に第３電位（Ｖ３）の活性信号が供給されると、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4は第３電位（Ｖ３）の第２電位（Ｖ２）を基準とした電位差（Ｖgs4＝Ｖ３−Ｖ２＝７．０Ｖ）となる。したがって、第４トランジスター３４Ａを確実にオン状態とし線形動作させることができる。
【０２４０】
変形例２では、第１トランジスター３１と第２電位線（低電位線４６）との間に第４トランジスター３４Ａが配置されているので、第４トランジスター３４Ａがオン状態になって第１トランジスター３１もオン状態となる際、第１トランジスター３１のソース電位は第２電位（Ｖ２）よりも僅かに高くなる。しかしながら、第４トランジスター３４Ａのソース電位が第２電位（Ｖ２）に固定され、第４トランジスター３４Ａを線形動作させることができるので、第１トランジスター３１のソース電位を第２電位（Ｖ２）と略等しくできる。
【０２４１】
したがって、記憶回路６０の出力端子２７の電位がＨｉｇｈ（第１電位）になると、第１トランジスター３１のゲートソース電圧Ｖgs1が第２電位（Ｖ２）に対する第１電位（Ｖ１）の電位差（Ｖ１−Ｖ２＝３．０Ｖ）と略等しくなり、第１トランジスター３１の閾値電圧（Ｖth1＝０．３６Ｖ）よりも大きくなるので、第１トランジスター３１を確実にオン状態とし線形動作させることができる。
【０２４２】
変形例２に係る画素回路４１Ｂにおいても、発光素子２０を発光させる際に第１トランジスター３１と第４トランジスター３４Ａとを線形動作させることができるので、両トランジスター３１，３４Ａの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。また、これにより、発光素子２０に対してＶ３−Ｖ２＝７．０Ｖの高電圧の殆どを印加することができるので、発光素子２０が発光する際の輝度を高めることができる。
【０２４３】
（変形例３）
続いて、第１実施形態の変形例３に係る画素回路を説明する。図１２は、変形例３に係る画素回路の構成を説明する図である。図１２に示すように、変形例３に係る画素回路４１Ｃは、上記実施例１及び変形例に対して、第４トランジスター３４（又は第４トランジスター３４Ａ）を備えていない点が異なるが、他の構成は同じである。
【０２４４】
変形例３に係る画素回路４１Ｃは、発光素子２０と、Ｎ型の第１トランジスター３１と、記憶回路６０と、Ｎ型の第２トランジスター３２と、Ｎ型の相補第２トランジスター３８とを含む。発光素子２０の陽極２１は第３電位線（第２高電位線４９）に電気的に接続され、発光素子２０の陰極２３は第１トランジスター３１のドレインに電気的に接続されている。第１トランジスター３１のソースは、第２電位線（低電位線４６）に電気的に接続されている。
【０２４５】
変形例３に係る画素回路４１Ｃでは、第３電位線（第２高電位線４９）と第２電位線（低電位線４６）との間に、発光素子２０と第１トランジスター３１とが直列に配置されている。記憶回路６０の出力端子２７の電位がＨｉｇｈ（第１電位）となって、第１トランジスター３１がオン状態となったときに、発光素子２０が発光する。発光素子２０が発光する際、第１トランジスター３１のソース電位が第２電位（Ｖ２）に固定され、第１トランジスター３１を線形動作させることができるので、第１トランジスター３１の閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。これにより、発光素子２０に対してＶ３−Ｖ２＝７．０Ｖの高電圧の殆どを印加することができるので、発光素子２０が発光する際の輝度を高めることができる。
【０２４６】
また、変形例３に係る画素回路４１Ｃでは、制御線４４が不要となるため、配線の数を削減できるので配線層の数も削減することができる。一般に、配線層の数が多いと、層間絶縁層を介して各配線層を形成するため、電気光学装置（素子基板）の製造工数の増大や製造歩留まりの低下を招くおそれがある。変形例３の構成によれば、配線層の数が少なくてもデジタル駆動による画像表示が可能となる。そのため、上記実施例１及び変形例と比べて、製造工数の低下や製造歩留まりの向上を図ることができる。又、遮光性を有する配線の数が減ることで遮光領域を小さくすることができるので、高解像度化（画素の微細化）が可能となる。
【０２４７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る電気光学装置の構成を説明する。第２実施形態に係る電気光学装置は、第１実施形態に係る電気光学装置１０に対して、第１トランジスター及び第２トランジスターがＰ型である点と、第２電位（Ｖ２）が第１電位（Ｖ１）及び第３電位（Ｖ３）よりも高い点とが異なる。これに伴って、第２実施形態に係る画素回路の構成も、第１実施形態に係る画素回路の構成と異なる。図１３は、本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の回路ブロックである。図１４は、本発明の第２実施形態に係る画素の構成を説明する図である。図１３および図１４に示すように、本実施形態に係る電気光学装置１０では、駆動部５０に対して、第１低電位ＶＳＳ１、第２低電位ＶＳＳ２、および高電位ＶＤＤが供給され、第１低電位ＶＳＳ１、第２低電位ＶＳＳ２、および高電位ＶＤＤは、画素回路７１に供給される。
【０２４８】
以下に、第２実施形態に係る画素回路の構成を、実施例と複数の変形例とをあげて説明する。なお、以下の実施例及び変形例の説明では、第１実施形態の実施例１又は変形例との相違点を説明し、第１実施形態の実施例１又は変形例と同じ構成要素については、図面に同一の符号を付してその説明を省略する。
【０２４９】
（実施例２）
「画素回路の構成」
まず、図１５を参照して、第２実施形態の実施例２に係る画素回路の構成を説明する。図１５は、実施例２に係る画素回路の構成を説明する図である。図１５に示すように、実施例２に係る画素回路７１は、Ｐ型の第１トランジスター３１Ａと、発光素子２０と、Ｎ型の第４トランジスター３４Ａと、記憶回路６０と、Ｐ型の第２トランジスター３２Ａと、Ｐ型の相補第２トランジスター３８Ａとを含む。
【０２５０】
なお、第２実施形態（実施例２及び以下の変形例）では、第１実施形態に対して、高電位と低電位とが入れ替わっている。具体的には、第１電位（Ｖ１）が第１低電位ＶＳＳ１（例えばＶ１＝ＶＳＳ１＝４．０Ｖ）であり、第２電位（Ｖ２）が高電位ＶＤＤ（例えばＶ２＝ＶＤＤ＝７．０Ｖ）であり、第３電位（Ｖ３）が第２低電位ＶＳＳ２（例えばＶ３＝ＶＳＳ２＝０Ｖ）である。したがって、第１電位は第２電位よりも低く、第３電位は第１電位よりも低い。
【０２５１】
本実施形態では、第１電位（第１低電位ＶＳＳ１）と第２電位（高電位ＶＤＤ）とで低電圧系電源が構成され、第３電位（第２低電位ＶＳＳ２）と第２電位（高電位ＶＤＤ）とで高電圧系電源が構成される。第２電位は、低電圧系電源と高電圧系電源とにおいて基準となる電位である。
【０２５２】
また、第２実施形態（実施例２及び以下の変形例）では、各画素回路７１に対して、第１電位線としての第１低電位線４６から第１電位（ＶＳＳ１）が供給され、第２電位線としての高電位線４７から第２電位（ＶＤＤ）が供給され、第３電位線としての第２低電位線４８から第３電位（ＶＳＳ２）が供給される。
【０２５３】
実施例２では、第１トランジスター３１Ａと発光素子２０と第４トランジスター３４Ａとが、第２電位線（高電位線４７）と第３電位線（第２低電位線４８）との間に直列に配置されている。第１実施形態と同様に、記憶回路６０は、第１電位線（第１低電位線４６）と第２電位線（高電位線４７）との間に配置されている。第２トランジスター３２Ａは、記憶回路６０と信号線４３との間に配置されている。相補第２トランジスター３８Ａは、記憶回路６０と相補信号線４５との間に配置されている。
【０２５４】
第１トランジスター３１Ａのゲートは、記憶回路６０の第２インバーター６２の出力端子２７に電気的に接続されている。第１トランジスター３１Ａのソースは、第２電位線（高電位線４７）に電気的に接続されている。第１トランジスター３１Ａのドレインは、発光素子２０の陽極２１に電気的に接続されている。第４トランジスター３４Ａのゲートは、制御線４４に電気的に接続されている。第４トランジスター３４Ａのソースは、第３電位線（第２低電位線４８）に電気的に接続されている。第４トランジスター３４Ａのドレインは、発光素子２０の陰極２３に電気的に接続されている。
【０２５５】
実施例２に係る画素回路７１では、第１トランジスター３１Ａと第４トランジスター３４Ａとは逆特性である。Ｐ型の第１トランジスター３１Ａが発光素子２０に対して高電位側に配置され、Ｎ型の第４トランジスター３４Ａが発光素子２０に対して低電位側に配置されている。発光素子２０は、第４トランジスター３４Ａと第１トランジスター３１Ａとがオン状態となった際に発光し得る。第１トランジスター３１Ａと第４トランジスター３４Ａとがオン状態になると、第２電位線（高電位線４７）から、第１トランジスター３１Ａと発光素子２０と第４トランジスター３４Ａとを介して、第３電位線（第２低電位線４８）に至る経路が導通状態になり、発光素子２０に電流が流れる。
【０２５６】
第２実施形態（実施例２及び以下の変形例）では、記憶回路６０の第１インバーター６１の出力端子２５の電位がＨｉｇｈの場合（第２インバーター６２の出力端子２７の電位がＬｏｗの場合）に発光素子２０は発光し得る状態となり、第１インバーター６１の出力端子２５の電位がＬｏｗの場合（第２インバーター６２の出力端子２７の電位がＨｉｇｈの場合）に発光素子２０は非発光となる。
【０２５７】
「各電位とトランジスターの閾値電圧との関係」
第２実施形態（実施例２及び以下の変形例）においても、第１電位（Ｖ１）と第２電位（Ｖ２）とで低電圧系電源が構成され、第３電位（Ｖ３）と第２電位（Ｖ２）とで高電圧系電源が構成される。低電圧系電源の電圧である第１電位（Ｖ１）に対する第２電位（Ｖ２）の電位差（Ｖ２−Ｖ１＝７．０Ｖ−４．０Ｖ＝３．０Ｖ）は、高電圧系電源の電圧である第３電位（Ｖ３）に対する第２電位（Ｖ２）の電位差（Ｖ２−Ｖ３＝７．０Ｖ−０Ｖ＝７．０Ｖ）よりも小さい（Ｖ２−Ｖ１＜Ｖ２−Ｖ３）。
【０２５８】
第２実施形態においても、駆動回路５１や記憶回路６０を低電圧系電源によりＶ２−Ｖ１＝３．０Ｖの低電圧で駆動するので、駆動回路５１や記憶回路６０を高速で動作させることができる。そして、発光素子２０を高電圧系電源によりＶ２−Ｖ３＝７．０Ｖの高電圧で発光させるので、発光素子２０を高い輝度で発光させることができる。さらに、発光素子２０と直列に配置される第１トランジスター３１Ａや第４トランジスター３４Ａを線形動作させることで、発光素子２０に対してＶ２−Ｖ３＝７．０Ｖの高電圧の殆どを印加することができるので、発光素子２０が発光する際の輝度をより高めることができる。
【０２５９】
第２実施形態では、記憶回路６０を構成する２つのインバーター６１，６２が第１電位線（第１低電位線４６）と第２電位線（高電位線４７）との間に配置され、２つのインバーター６１，６２に第１電位としてのＶＳＳ１と第２電位としてのＶＤＤとが供給される。したがって、Ｌｏｗは第１電位（ＶＳＳ１）に相当し、Ｈｉｇｈは第２電位（ＶＤＤ）に相当する。
【０２６０】
本実施形態では、駆動トランジスターである第１トランジスター３１Ａの閾値電圧（Ｖth1）は負（Ｖth1＜０）である。記憶回路６０に記憶された画像信号が非発光に相当する際には、記憶回路６０の出力端子２７の電位はＨｉｇｈ（第２電位）である。第１トランジスター３１Ａのソースは第２電位線（高電位線４７）に接続されているので、ソース電位は第２電位（ＶＤＤ）であり、第１トランジスター３１Ａのゲートソース電圧Ｖgs1は０Ｖとなる。
【０２６１】
したがって、第１トランジスター３１Ａの閾値電圧Ｖth1（一例としてＶth1＝−０．３６Ｖ）に対して、ゲートソース電圧Ｖgs1が０Ｖであると、ゲートソース電圧Ｖgs1が閾値電圧Ｖth1よりも大きくなるので、第１トランジスター３１Ａはオフ状態となる。これにより、画像信号が非発光の際に、第１トランジスター３１Ａを確実にオフ状態とすることができる。
【０２６２】
記憶回路６０に記憶された画像信号が発光に相当する際には、記憶回路６０の出力端子２７の電位はＬｏｗ（第１電位）である。第１トランジスター３１Ａのソース電位は第２電位であるので、第１トランジスター３１Ａのゲートソース電圧Ｖgs1は第２電位（Ｖ２）に対する第１電位（Ｖ１）の電位差（Ｖgs1＝Ｖ１−Ｖ２＝４．０Ｖ−７．０Ｖ＝−３．０Ｖ）となる。したがって、第１トランジスター３１Ａのゲートソース電圧Ｖgs1が閾値電圧Ｖth1よりも小さくなるので、第１トランジスター３１Ａはオン状態となる。これにより、画像信号が発光の際に、第１トランジスター３１Ａを確実にオン状態とすることができる。
【０２６３】
第２実施形態においても、第１期間（非表示期間）には、全ての制御線４４に制御信号として非活性信号が供給されて、第４トランジスター３４Ａがオフ状態となるので、発光素子２０が発光しない状態となる。そして、第１期間には、走査線４２のいずれかに走査信号として選択信号が供給されると、選択された第２トランジスター３２Ａと相補第２トランジスター３８Ａとがオン状態となり、信号線４３及び相補信号線４５から記憶回路６０に画像信号が書き込まれる。
【０２６４】
第２期間（表示期間）には、全ての制御線４４に制御信号として活性信号が供給されて、第４トランジスター３４Ａがオン状態となるので、発光素子２０が発光し得る状態となる。第２期間には、全ての走査線４２に第２トランジスター３２Ａをオフ状態とする非選択信号が走査信号として供給される。このように、第２実施形態においても、第１期間（非表示期間）と第２期間（表示期間）とを独立に制御できるので、デジタル時分割駆動による階調表示を行うことができる。
【０２６５】
第２実施形態（実施例２）では、第４トランジスター３４ＡがＮ型であるため、活性状態における制御信号（活性信号）は高電位であり、非活性状態における制御信号（非活性信号）は低電位である。具体的には、非活性信号は、第３電位（Ｖ３）以下の低電位で設定され、第３電位（Ｖ３）であることが好ましい。又、活性信号はＶ３＋（Ｖ２−Ｖ１）以上の高電位で設定され、第２電位（Ｖ２）であることが好ましい。
【０２６６】
第４トランジスター３４Ａのゲートに制御線４４から第３電位（Ｖ３）の非活性信号が供給されると、第４トランジスター３４Ａのソース電位とゲート電位とがともに第３電位（Ｖ３）となるので、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4は０Ｖとなる。Ｎ型の第４トランジスター３４Ａの閾値電圧Ｖth4（一例としてＶth4＝０．３６Ｖ）とすると、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4が閾値電圧Ｖth4よりも小さくなるので、第４トランジスター３４Ａはオフ状態となる。したがって、制御信号が非活性信号の際に、第４トランジスター３４Ａを確実にオフ状態とすることができる。
【０２６７】
制御線４４から、Ｖ３＋（Ｖ２−Ｖ１）以上、即ち０Ｖ＋（７．０Ｖ−４．０Ｖ）＝３．０Ｖ以上の電位の活性信号が供給されると、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4は、３．０−０Ｖ＝３．０Ｖ以上となる。したがって、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4が閾値電圧Ｖth4よりも十分大きくなるので、制御信号が活性信号の際に、第４トランジスター３４Ａを確実にオン状態とすることができる。
【０２６８】
そして、活性信号の電位を高くするほど、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4は大きくなる。活性信号の電位を第２電位（Ｖ２）とすれば、第４トランジスター３４Ａのゲートソース電圧Ｖgs4は、Ｖ２−Ｖ３＝７．０Ｖ−０Ｖ＝７．０Ｖとなり、オン状態における第４トランジスター３４Ａのオン抵抗が低くなるので、発光素子２０を発光させる際に第４トランジスター３４Ａの閾値電圧のばらつきの影響を受けにくくなる。
【０２６９】
また、選択トランジスターである第２トランジスター３２Ａは、ゲートに電気的に接続された走査線４２から走査信号として、非選択信号が供給されるとオフ状態となり、選択信号が供給されるとオン状態となる。第２実施形態では、第２トランジスター３２ＡがＰ型であるため、上述したように、非選択信号は、第２電位（Ｖ２）以上の高電位で設定され、第２電位（Ｖ２）であることが好ましい。又、選択信号は、第１電位（Ｖ１）以下の低電位で設定され、第３電位（Ｖ３）であることが好ましい。
【０２７０】
第２実施形態においても、第１トランジスター３１Ａと第２トランジスター３２Ａとは、同一極性であることが好ましい。第２実施形態では、第１トランジスター３１Ａも第２トランジスター３２ＡもＰ型である。したがって、第１トランジスター３１Ａはゲートに供給される画像信号の電位がＬｏｗのときオン状態となり、第２トランジスター３２Ａはゲートに供給される走査信号が選択信号（Ｌｏｗ）のときオン状態となる。画像信号のＬｏｗは第１電位（Ｖ１）であるが、選択信号（Ｌｏｗ）は、第１電位（Ｖ１）以下で設定され、第３電位（Ｖ３）とすることが好ましい。
【０２７１】
選択信号の電位を第３電位（Ｖ３）とし、記憶回路６０の画像信号をＨｉｇｈからＬｏｗに書き換える場合を説明する。第２トランジスター３２Ａのソースドレインの一方が電気的に接続された第２インバーター６２の入力端子２８（＝第１インバーター６１の出力端子２５）は、画像信号を書き換える前は、Ｈｉｇｈの第２電位（Ｖ２）である。第２トランジスター３２Ａのゲートに走査線４２から第３電位（Ｖ３）の選択信号が供給されると、第２トランジスター３２Ａのゲートソース電圧Ｖgs2がＶ３−Ｖ２＝０Ｖ−７．０Ｖ＝−７．０Ｖとなり、第２トランジスター３２Ａの閾値電圧Ｖth2（一例としてＶth2＝−０．３６Ｖ）よりも低いので、第２トランジスター３２Ａはオン状態となる。
【０２７２】
信号線４３からＬｏｗ（Ｖ１）の画像信号が記憶回路６０に書き込まれることで、第２インバーター６２の入力端子２８の電位がＨｉｇｈ（Ｖ２）からＬｏｗ（Ｖ１）まで次第に下降するが、これに伴って、第２トランジスター３２Ａのゲートソース電圧Ｖgs2はＶ３−Ｖ１＝０Ｖ−４．０Ｖ＝−４．０Ｖまで、その絶対値は次第に低下する。第２トランジスター３２Ａのゲートソース電圧Ｖgs2が最も高い（ゼロに近い）−４．０Ｖとなっても、第２トランジスター３２Ａの閾値電圧Ｖth2よりもゲートソース電圧Ｖgs2が十分低い。そのため、画像信号が記憶回路６０に書き込まれるまで、第２トランジスター３２Ａのオン抵抗が低い状態が維持されるので、画像信号が記憶回路６０に確実に書き込まれる。
【０２７３】
ここで、仮に、第２トランジスター３２Ａが第１トランジスター３１Ａと逆特性のＮ型（第２トランジスター３２とする）である場合を想定する。この場合、第２トランジスター３２は選択信号がＨｉｇｈのときオン状態となる。選択信号の電位を第２電位（Ｖ２）とし、記憶回路６０の画像信号をＬｏｗからＨｉｇｈに書き換える場合、走査線４２から第２電位（Ｖ２）の選択信号が供給されると、第２トランジスター３２のゲートソース電圧Ｖgs2がＶ２−Ｖ１＝７．０Ｖ−４．０Ｖ＝３．０Ｖとなり、第２トランジスター３２の閾値電圧Ｖth2（一例としてＶth2＝０．３６Ｖ）よりも高いので、第２トランジスター３２はオン状態となる。
【０２７４】
信号線４３からＨｉｇｈ（Ｖ２）の画像信号が記憶回路６０に書き込まれることで、第２インバーター６２の入力端子２８の電位がＬｏｗ（Ｖ１）から次第に上昇するに伴って、第２トランジスター３２のゲートソース電圧Ｖgs2は、３．０Ｖから次第に低下し、入力端子２８の電位が第２電位（Ｖ２）となる前に、Ｎ型の第２トランジスター３２の閾値電圧Ｖth2（例えば、０．３６Ｖ）に達して、第２トランジスター３２がオフ状態となってしまう。
【０２７５】
また、第２トランジスター３２がオフ状態となる前に、ゲートソース電圧Ｖgs2が低下して閾値電圧Ｖth2に近付くに従って、第２トランジスター３２のオン抵抗が上昇するので、記憶回路６０への画像信号の書き換えに時間がかかったり、書き換えに失敗したりすることとなる。これを回避するためには選択信号の電位をもっと低電位に設定すればよいが、この場合、既存の電位と異なる電位線がさらに必要となってしまう。
【０２７６】
本実施形態のように、第１トランジスター３１Ａと第２トランジスター３２ＡとがともにＰ型の同一極性であると、選択信号の電位を、第３電位と第２電位との間で最も低い第３電位とすることで、新たな電位線を設けることなく設定できる。そして、第２トランジスター３２Ａをオン状態として記憶回路６０に画像信号を書き込む際に、第２トランジスター３２Ａのゲートソース電圧Ｖgs2を大きくできるので、画像信号の書き込みによりソース電位が上昇しても第２トランジスター３２Ａのオン抵抗を低く維持することができる。これにより、記憶回路６０への画像信号の書き込みや書き換えを高速で、且つ、確実に行うことができる。
【０２７７】
したがって、第２実施形態の実施例２に係る画素回路７１の構成によれば、高解像度で多階調の高品位な画像を低消費電力で表示できるとともに、より高速で動作しより明るい表示が得られる電気光学装置１０を実現することができる。
【０２７８】
以下に、第２実施形態に係る画素回路の構成について、変形例を説明する。以下の変形例の説明では、実施例２又は前出の変形例との相違点を説明し、実施例２又は前出の変形例と同じ構成要素については、図面に同一の符号を付してその説明を省略する。
【０２７９】
（変形例４）
続いて、第２実施形態の変形例（変形例４）に係る画素回路を説明する。図１６は、変形例４に係る画素回路の構成を説明する図である。図１６に示すように、変形例４に係る画素回路７１Ａは、実施例２に係る画素回路７１に対して、第４トランジスター３４がＰ型であり、第１トランジスター３１Ａと発光素子２０との間に配置される点が異なるが、他の構成は同じである。
【０２８０】
変形例４に係る画素回路７１Ａは、Ｐ型の第１トランジスター３１Ａと、Ｐ型の第４トランジスター３４と、発光素子２０と、記憶回路６０と、Ｐ型の第２トランジスター３２Ａと、Ｐ型の相補第２トランジスター３８Ａとを含む。第１トランジスター３１Ａのドレインは、第４トランジスター３４のソースに電気的に接続されている。第４トランジスター３４のドレインは、発光素子２０の陽極２１に電気的に接続されている。即ち、変形例４に係る画素回路７１Ａでは、Ｐ型の第４トランジスター３４が発光素子２０に対して高電位側に配置され、Ｐ型の第１トランジスター３１Ａが第４トランジスター３４に対して高電位側に配置されている。
【０２８１】
変形例４では、第４トランジスター３４がＰ型であるため、非活性信号の電位を高電位の第２電位（Ｖ２）とし、活性信号の電位を低電の第３電位（Ｖ３）とする。制御線４４に活性信号が供給されて第４トランジスター３４のゲート電位が第３電位と同電位となると、第４トランジスター３４がオン状態となる。第１トランジスター３１Ａと第４トランジスター３４とがオン状態になると、第２電位線（高電位線４７）から、第１トランジスター３１Ａと第４トランジスター３４と発光素子２０とを介して、第３電位線（第２低電位線４８）に至る経路が導通状態になり、発光素子２０に電流が流れる。
【０２８２】
変形例４では、第４トランジスター３４と第２電位線（高電位線４７）との間に第１トランジスター３１Ａが配置されている。そのため、第４トランジスター３４がオン状態となる際、第４トランジスター３４のソース電位は第２電位（Ｖ２）よりも僅かに低くなる。しかしながら、第１トランジスター３１Ａを線形動作させることで、第４トランジスター３４のソース電位を第２電位と略等しくできる。
【０２８３】
したがって、第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4は第２電位（Ｖ２）に対する第３電位（Ｖ３）の電位差（Ｖ３−Ｖ２＝−７．０Ｖ）と略等しくなり、Ｐ型の第４トランジスター３４の閾値電圧Ｖth4（Ｖth4＝−０．３６Ｖ）よりも小さくなるので、第４トランジスター３４は確実にオン状態となる。そして、オン状態における第４トランジスター３４のゲートソース電圧Ｖgs4が閾値電圧Ｖth4よりも十分小さくなるので、第４トランジスター３４を線形動作させることができる。
【０２８４】
（変形例５）
続いて、第２実施形態の変形例（変形例５）に係る画素回路を説明する。図１７は、変形例５に係る画素回路の構成を説明する図である。図１７に示すように、変形例５に係る画素回路７１Ｂは、変形例４に係る画素回路７１Ａに対して、第１トランジスター３１Ａが第４トランジスター３４と発光素子２０との間に配置される点が異なるが、他の構成は同じである。
【０２８５】
変形例５に係る画素回路７１Ｂは、Ｐ型の第４トランジスター３４と、Ｐ型の第１トランジスター３１Ａと、発光素子２０と、記憶回路６０と、Ｐ型の第２トランジスター３２Ａと、Ｐ型の相補第２トランジスター３８Ａとを含む。第４トランジスター３４のソースは、第２電位線（高電位線４７）に電気的に接続されている。第１トランジスター３１Ａのソースは第４トランジスター３４のドレインに電気的に接続されており、第１トランジスター３１Ａのドレインは発光素子２０の陽極２１に電気的に接続されている。即ち、変形例５に係る画素回路７１Ｂでは、発光素子２０よりも高電位側にＰ型の第１トランジスター３１Ａが配置され、第１トランジスター３１Ａよりも高電位側にＰ型の第４トランジスター３４が配置されている。
【０２８６】
変形例５では、第１トランジスター３１Ａと第２電位線（高電位線４７）との間に第４トランジスター３４が配置されている。そのため、第１トランジスター３１Ａがオン状態になる際、第１トランジスター３１Ａのソース電位は第２電位（Ｖ２）よりも僅かに低くなる。しかしながら、第４トランジスター３４を線形動作させることで、第１トランジスター３１Ａのソース電位を第４電位と略等しくできる。したがって、第１トランジスター３１Ａのゲートソース電圧Ｖgs1は、第２電位（Ｖ２）に対する第１電位（Ｖ１）の電位差（Ｖ１−Ｖ２＝−３Ｖ）と略等しくなるので、第１トランジスター３１Ａを確実にオン状態とし線形動作させることができる。
【０２８７】
（変形例６）
続いて、第２実施形態の変形例（変形例６）に係る画素回路を説明する。図１８は、変形例６に係る画素回路の構成を説明する図である。図１８に示すように、変形例６に係る画素回路７１Ｃは、上記実施例２及び変形例に対して、第４トランジスター３４（又は第４トランジスター３４Ａ）を備えていない点が異なるが、他の構成は同じである。
【０２８８】
変形例６に係る画素回路７１Ｃは、発光素子２０と、Ｐ型の第１トランジスター３１Ａと、記憶回路６０と、Ｐ型の第２トランジスター３２Ａと、Ｐ型の相補第２トランジスター３８Ａとを含む。第１トランジスター３１Ａのソースは第２電位線（高電位線４７）に電気的に接続され、第１トランジスター３１Ａのドレインは発光素子２０の陽極２１に電気的に接続されている。発光素子２０の陰極２３は第３電位線（第２低電位線４８）に電気的に接続されている。
【０２８９】
変形例６に係る画素回路７１Ｃでは、第２電位線（高電位線４７）と第３電位線（第２低電位線４８）との間に、第１トランジスター３１Ａと発光素子２０とが直列に配置されている。そのため、記憶回路６０の出力端子２７の電位がＬｏｗ（第１電位）となって、第１トランジスター３１Ａがオン状態となったときに、発光素子２０が発光する。変形例６においても、上記実施例２及び変形例と同様に、発光素子２０が発光する際の輝度を高めることができるとともに、発光素子２０の発光輝度に対する第１トランジスター３１Ａの閾値電圧Ｖth1のばらつきを実質的に排除することができる。
【０２９０】
また、変形例６に係る画素回路７１Ｃでは、制御線４４が不要となるため、配線の数を削減できるので配線層の数も削減することができる。そのため、上記実施例及び変形例と比べて、製造工数の低下や製造歩留まりの向上を図ることができる。又、遮光性を有する配線の数が減ることで遮光領域を小さくすることができるので、高解像度化（画素の微細化）が可能となる。
【０２９１】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る電気光学装置の構成を説明する。図１９は、本発明の第３実施形態に係る電気光学装置の回路ブロック図である、図２０は、本発明の第３実施形態に係る画素の構成を説明する図である。図２１は、本発明の第３実施形態に係る画素回路の構成を説明する図である。
【０２９２】
図１９に示すように、本実施形態において、信号線駆動回路５３は、走査線４２の選択に同期して、Ｎ本の信号線４３の各々に画像信号（Ｄａｔａ）を供給する。但し、本実施形態では、第１実施形態および第２実施形態と違って、信号線駆動回路５３が相補画像信号を出力しない。このため、図２０に示すように、画素回路８１には、画像信号（Ｄａｔａ）が供給されるが、相補画像信号は供給されない。したがって、図２１に例示するように、画素回路８１では、例えば、画像信号（Ｄａｔａ）が第２トランジスター３２Ａ、および記憶回路６０を介してゲートに供給されるＰ型の第１トランジスター３１Ａと、制御信号Ｅｎｂがゲートに供給されるＰ型の第４トランジスター３４とによって発光素子２０への通電が制御される。
【０２９３】
本実施形態では、駆動部５０に対して第１低電位ＶＳＳ１、第２低電位ＶＳＳ２、および高電位ＶＤＤが供給される第２実施形態をベースに構成したが、駆動部５０に対して第１高電位ＶＤＤ１、第２高電位ＶＤＤ２、および低電位ＶＳＳが供給される第１実施形態をベースに構成してもよい。
【０２９４】
上述した実施形態（実施例及び変形例）は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。上記以外の変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【０２９５】
（変形例７）
上述した実施形態（実施例及び変形例）の画素回路では、第１トランジスター３１（又は第１トランジスター３１Ａ）のゲートが記憶回路６０の第２インバーター６２の出力端子２７に電気的に接続された構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。第１トランジスター３１（又は第１トランジスター３１Ａ）のゲートが記憶回路６０の第１インバーター６１の出力端子２５に電気的に接続される構成であってもよい。
【０２９６】
（変形例８）
上述した実施形態（実施例及び変形例）の画素回路では、第２トランジスター３２が記憶回路６０の第２インバーター６２の入力端子２８（＝第１インバーター６１の出力端子２５）と信号線４３との間に配置され、相補第２トランジスター３８が記憶回路６０の第１インバーター６１の入力端子２６（＝第２インバーター６２の出力端子２７）と相補信号線４５との間に配置された構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。第２トランジスター３２が第１インバーター６１の入力端子２６（＝第２インバーター６２の出力端子２７）と信号線４３との間に配置され、相補第２トランジスター３８が第２インバーター６２の入力端子２８（＝第１インバーター６１の出力端子２５）と相補信号線４５との間に配置される構成であってもよい。
【０２９７】
（変形例９）
上述した実施形態（実施例及び変形例）の画素回路では、記憶回路６０が２つのインバーター６１，６２を含んでいたが、本発明はこのような形態に限定されない。記憶回路６０が２つ以上の偶数個のインバーターを含む構成であってもよい。
【０２９８】
（変形例１０）
上述した実施形態（実施例及び変形例）では、電気光学装置として、単結晶半導体基板（単結晶シリコン基板）からなる素子基板１１に有機ＥＬ素子からなる発光素子２０が７２０行×３８４０（１２８０×３）列配列された有機ＥＬ装置を例に取り説明したが、本発明の電気光学装置はこのような形態に限定されない。例えば、電気光学装置はガラス基板からなる素子基板１１に各トランジスターとして薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）が形成された構成を有していてもよいし、ポリイミド等からなるフレキシブル基板に薄膜トランジスターが形成された構成を有していてもよい。また、電気光学装置は、発光素子として微細なＬＥＤ素子を高密度に配列したマイクロＬＥＤディスプレイや、発光素子にナノサイズの半導体結晶物質を用いる量子ドット（Quantum Dots）ディスプレイであってもよい。さらに、カラーフィルターとして入射してきた光を別の波長の光に変換する量子ドットを用いてもよい。
【０２９９】
（変形例１１）
上述した実施形態では、電子機器として、電気光学装置１０を組み込んだシースルー型のヘッドマウントディスプレイ１００を例に取り説明したが、本発明の電気光学装置１０はクローズ型のヘッドマントディスプレイを始めとした他の電子機器にも適用できる。他の電子機器としては、例えば、プロジェクター、リアプロジェクション型テレビ、直視型テレビ、携帯電話、携帯用オーディオ機器、パーソナルコンピューター、ビデオカメラのモニター、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、ページャー、電子手帳、電卓、腕時計等のウェアラブル機器、ハンドヘルドディスプレイ、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラ、サイネージディスプレイなどをあげることができる。
【符号の説明】
【０３００】
１０…電気光学装置、２０…発光素子、３１，３１Ａ…第１トランジスター、３２，３２Ａ…第２トランジスター、３３…第３トランジスター、３４，３４Ａ…第４トランジスター、４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，７１，７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，８１…画素回路、４２…走査線、４３…信号線、４４…制御線、４６…低電位線（第２電位線）、４７…第１高電位線（第１電位線）、４８…第２低電位線（第３電位線）、４９…第２高電位線（第３電位線）、６０…記憶回路、１００…ヘッドマウントディスプレイ（電子機器）。
【図１】
2019095777.tif 000010
【図２】
2019095777.tif 000011
【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】
2019095777.tif 000019
【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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【図１６】
2019095777.tif 000025
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月15日(2019.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査線と、信号線と、前記走査線と前記信号線との交差に対応して設けられた画素回路と、第１電位が供給される第１電位線と、第２電位が供給される第２電位線と、第３電位が供給される第３電位線と、を備え、
前記画素回路は、発光素子と、前記第１電位線と前記第２電位線との間に配置され、前記第１電位に相当する電位もしくは前記第２電位に相当する電位を出力する出力端子を備えた記憶回路と、ゲートが前記出力端子に電気的に接続された第１トランジスターと、ゲートが前記走査線に電気的に接続された第２トランジスターと、を含み、
前記第２トランジスターは、前記記憶回路と前記信号線との間に配置され、
前記発光素子と前記第１トランジスターとが、前記第２電位線と前記第３電位線との間に直列に配置され、
前記第２電位に対する前記第１電位の電位差の絶対値は、前記第２電位に対する前記第３電位の電位差の絶対値よりも小さいことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記記憶回路は第３トランジスターを含み、
前記第３トランジスターのゲート長は、前記第１トランジスターのゲート長よりも短い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】
前記第３トランジスターのチャンネル形成領域の面積は、前記第１トランジスターのチャンネル形成領域の面積よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第１トランジスターのソースが前記第２電位線に電気的に接続され、
前記第１トランジスターのドレインと前記第３電位線との間に前記発光素子が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第１トランジスターのオン抵抗は前記発光素子のオン抵抗と比べて十分に低いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとは同一極性であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
制御線を備え、
前記画素回路は、ゲートが前記制御線に電気的に接続された第４トランジスターを含み、
前記発光素子と前記第１トランジスターと前記第４トランジスターとが前記第２電位線と前記第３電位線との間に直列に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記第４トランジスターのドレインと前記発光素子とが電気的に接続されてい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】
前記第４トランジスターのオン抵抗は前記発光素子のオン抵抗と比べて十分に低いことを特徴とする請求項７又は８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記第１トランジスターと前記第４トランジスターとは逆極性であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記第２トランジスターがオン状態であるときには、前記第４トランジスターはオフ状態であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記走査線のいずれかに前記第２トランジスターをオン状態とする選択信号が供給される第１期間に、前記制御線には前記第４トランジスターをオフ状態とする非活性信号が供給されることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
前記制御線に前記第４トランジスターをオン状態とする活性信号が供給される第２期間に、前記走査線には前記第２トランジスターをオフ状態とする非選択信号が供給されることを特徴とする請求項１２に記載の電気光学装置。
【請求項１４】
前記第１トランジスターはＮ型であり、前記第４トランジスターはＰ型であり、
前記第１電位をＶ１とし、前記第２電位をＶ２とし、前記第３電位をＶ３としたとき、
前記制御線に供給される前記活性信号の電位は、Ｖ３−（Ｖ１−Ｖ２）以下であることを特徴とする請求項１３に記載の電気光学装置。
【請求項１５】
前記活性信号の電位が前記第２電位であることを特徴とする請求項１４に記載の電気光学装置。
【請求項１６】
前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとはＮ型であり、
前記走査線に供給される前記選択信号の電位が前記第１電位以上であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の電気光学装置。
【請求項１７】
前記選択信号の電位が前記第３電位であることを特徴とする請求項１６に記載の電気光学装置。
【請求項１８】
前記第１トランジスターはＰ型であり、前記第４トランジスターはＮ型であり、
前記第１電位をＶ１とし、前記第２電位をＶ２とし、前記第３電位をＶ３としたとき、
前記制御線に供給される前記活性信号の電位は、Ｖ３＋（Ｖ２−Ｖ１）以上であることを特徴とする請求項１３に記載の電気光学装置。
【請求項１９】
前記活性信号の電位が前記第２電位であることを特徴とする請求項１８に記載の電気光学装置。
【請求項２０】
前記第１トランジスターと前記第２トランジスターとはＰ型であり、
前記走査線に供給される前記選択信号の電位が前記第１電位以下であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の電気光学装置。
【請求項２１】
前記選択信号の電位が前記第３電位であることを特徴とする請求項２０に記載の電気光学装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。